题目

化学题,急需解决!
将30g铁（过量）与44ML浓硫酸在加热条件下充分反映,共收集到11.2L（标准状况）气体,其质量为19.6g,是计算下列各题!
（1）浓硫酸的物质的量浓度
（2）反应后余生铁粉的质量

提问时间：2021-03-29

答案

11.2L（标准状况下）气体的物质的量为0.5mol,题目中所述质量为19.6g,所以生成气体的平均莫尔质量为19.6/0.5＝39.2g/mol
生成的气体应为二氧化硫和氢气的混合气体,而且二者的比例为
SO2：H2＝3：2,所以生成二氧化硫0.3mol,氢气0.2mol
由于浓硫酸的氧化性大于氢离子,所以应是浓硫酸先和铁反应,等浓硫酸反应完了之后,氢离子再与铁反应
2Fe＋6H2SO4＝Fe2（SO4）3＋3SO2＋6H2O
在与硫酸反应中消耗的铁为0.2mol为11.2g
生成0.2mol氢气需要消耗铁粉为0.2mol为11.2g
所以共消耗铁粉22.4g,故铁粉有剩余
氢离子被完全反应掉,参与氢气生成的氢离子为0.4mol
参与浓硫酸与铁粉反应的氢离子为1.2mol
所以共有1.6mol氢离子参与反应,这些氢离子全部来自硫酸,所以硫酸的物质的量为0.8mol
所以浓硫酸的物质的量浓度为0.8/0.044＝18.18mol/L
在这题中需要注意到一点,就是随着反应的进行,浓硫酸的浓度不断的减小,到一定程度后就不能称为“浓硫酸”了,此时与铁反应的变成了氢离子,这应该算是一种常见的“陷阱”吧,做题时要特别小心,