Question

5．把锌、铁混合物12.1g溶于足量的2mol•L^-1盐酸中，产生标况下的气体4.48L（溶液体积变化忽略不计），求：
（1）反应中消耗盐酸的体积；
（2）该混合物中锌、铁的物质的量．

Answer 1

分析 （1）发生反应为：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算出生成氢气的物质的量，然后利用质量守恒定律可计算出消耗HCl的物质的量，最后根据V=$\frac{n}{c}$计算出消耗盐酸的体积；
（2）设出混合物中锌、铁的物质的量，分别根据金属总质量、生成氢气的物质的量列式计算．

解答 解：（1）标准状况下4.48L氢气的物质的量为：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，根据反应Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑可知，消耗HCl的物质的量为：n（HCl）=2n（H₂）=0.2mol×2=0.4mol，
所以该反应中消耗盐酸的体积为：$\frac{0.4mol}{2mol/L}$=0.2L=200mL，
答：反应中消耗盐酸的体积为200mL或0.2L；
（2）设Zn、Fe的物质的量分别为x、y
由Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑可知关系式：Zn～2HCl、Fe～2HCl，
则：$\left\{\begin{array}{l}{65x+56y=12.1}\\{x+y=0.2}\end{array}\right.$，解得：x=0.1mol、y=0.1mol，
答：该混合物中锌、铁的物质的量都为0.01mol．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，明确金属与酸反应的化学方程式是解答的关键，并学会利用质量关系、消耗的酸来列式计算即可解答，试题培养了学生的化学计算能力．