Question

由鐵粉和銅粉組成的混合物7g，放入盛有121.6g稀鹽酸的燒杯中，剛好完全反應后，燒杯內各物質的總質量為128.4g．試求：
（1）原混合物中鐵粉的質量分數？
（2）配制121.6g稀鹽酸需要多少mL 36%（ρ=1.19g?cm^-3）的濃鹽酸？
（3）反應后所得溶液的溶質質量分數？

Answer 1

分析：將鐵粉和銅粉的混合物放入稀鹽酸中，鐵粉與鹽酸反應放出氫氣而銅粉不能與鹽酸反應，剛好完全反應后所得溶液為硫酸亞鐵溶液；根據質量守恒定律，由反應前后物質的質量差可計算反應放出氫氣質量、反應后所得溶液的質量，利用化學方程式，由氫氣質量可以計算出原混合物中鐵粉質量及反應所得溶液中含氯化亞鐵的質量．根據化學方程式計算出鹽酸中溶質的質量，然后根據稀釋前后溶液中溶質的質量不變進行解答．

解答：解：根據質量守恒定律，生成氫氣的質量為：7g+121.6g-128.4g=0.2g．
設原混合物中鐵粉的質量為x，參加反應的HCl的質量為y，生成氯化亞鐵的質量為z，
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56  73   127   2
x   y     z   0.2g
 

56

2

=

x

0.2g

   x=5.6g

73

2

=

y

0.2g

    y=7.3g
 

127

2

=

z

0.2g

   z=12.7g
（1）原混合物中鐵粉的質量分數為：

5.6g

7g

×100%=80%．
（2）根據稀釋前后溶質的質量保持不變，設需要36%的濃鹽酸的體積為a，7.3g=1.19g/cm³×a×36%，a=17mL．
（3）反應后所得溶液中溶質的質量分數為

12.7g

5.6g+121.6g-0.2g

×100%=10%．
答：（1）原混合物中鐵粉的質量分數為80%；（2）需要36%的濃鹽酸的體積為17mL；（3）反應后所得溶液中溶質的質量分數為10%．

點評：本題綜合性較強，主要考查有關化學方程式的計算、溶質質量分數的計算等，根據質量守恒定律計算出氫氣的質量是解答本題的關鍵所在．