Question

6．將一定質(zhì)量的鐵投入20mL濃硫酸中，加熱充分反應(yīng)后固體有剩余并收集氣體4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），質(zhì)量為6.6g；則
（1）參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為11.2g．
（2）硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為15mol/L．

Answer 1

分析 反應(yīng)后固體有剩余，加熱發(fā)生Fe+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeSO₄+2H₂O+SO₂↑，n（氣體）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，若氣體為二氧化硫其質(zhì)量為0.2mol×64g/mol=12.8g＞6.6g，則還發(fā)生Fe+H₂SO₄（�。�$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeSO₄+H₂↑，結(jié)合物質(zhì)的量關(guān)系及質(zhì)量關(guān)系計算．

解答 解：反應(yīng)后固體有剩余，加熱發(fā)生Fe+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeSO₄+2H₂O+SO₂↑，n（氣體）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，若氣體為二氧化硫其質(zhì)量為0.2mol×64g/mol=12.8g＞6.6g，則還發(fā)生Fe+H₂SO₄（�。�$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeSO₄+H₂↑，
設(shè)二氧化硫、氫氣的物質(zhì)的量分別為x、y，則
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{64x+2y=6.6}\end{array}\right.$
解得x=0.1mol，y=0.1mol，
（1）由反應(yīng)可知，n（Fe）=n（SO₂）+n（H₂）=0.2mol，其質(zhì)量為0.2mol×56g/mol=11.2 g，故答案為：11.2 g；　
（2）由反應(yīng)可知，n（H₂SO₄）=2n（SO₂）+n（H₂）=0.3mol，則硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.3mol}{0.02L}$=15 mol/L，故答案為：15 mol/L．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應(yīng)及物質(zhì)的、質(zhì)量關(guān)系為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，題目難度不大．