Question

11．將28.8g鐵和硫化亞鐵的混合物與足量的稀H₂SO₄充分反應，使生成的氣體完全燃燒，將燃燒后的生成物通入盛濃H₂SO₄的洗氣瓶，結果洗氣瓶增重7.2g．已知：FeS+H₂SO₄→H₂S↑+FeSO₄
求：
（1）混合物中鐵和硫化亞鐵各幾克？
（2）把最后所得溶液稀釋到500ml，求此溶液中FeSO₄的物質的量濃度．

Answer 1

分析 鐵和硫化亞鐵的混合物與足量的稀H₂SO₄充分反應，分別發(fā)生Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑、FeS+H₂SO₄=H₂S↑+FeSO₄，生成的氣體為H₂、H₂S，由關系式H₂～H₂O、H₂S～H₂O可知生成水的物質的量等于H₂、H₂S之和，可知Fe、FeS的物質的量，結合質量可計算混合物中鐵和硫化亞鐵的質量，進而計算生成FeSO₄的物質的量濃度．

解答 解：（1）鐵和硫化亞鐵的混合物與足量的稀H₂SO₄充分反應，分別發(fā)生Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑、FeS+H₂SO₄=H₂S↑+FeSO₄，生成的氣體為H₂、H₂S，由關系式H₂～H₂O、H₂S～H₂O可知生成水的物質的量等于H₂、H₂S之和，將燃燒后的生成物通入盛濃H₂SO₄的洗氣瓶，結果洗氣瓶增重7.2g，
可知n（H₂）+n（H₂S）=n（H₂O）=$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，
則n（Fe）+n（FeS）=0.4mol，
設Fe為xmol，FeS為ymol，
則$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.4}\\{56x+88y=28.8}\end{array}\right.$，
x=0.2，y=0.2，
m（Fe）=0.2mol×56g/mol=11.2g，m（FeS）=0.2mol×88g/mol=17.6g，
答：混合物中鐵和硫化亞鐵各為11.2g、17.6g；
（2）n（FeSO₄）=n（Fe）+n（FeS）=0.4mol，把最后所得溶液稀釋到500mL，c（FeSO₄）=$\frac{0.4mol}{0.5L}$=0.8mol/L，
答：此溶液中FeSO₄的物質的量濃度為0.8mol/L．

點評 本題考查混合物計算、根據方程式計算，為高頻考點，題目難度中等，明確發(fā)生反應的原理為解答關鍵，注意Fe、FeS在反應中發(fā)生與硫酸反應，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．