Question

現(xiàn)有鐵粉與木炭粉混合物40克，與足量的稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下（指0℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)）氣體1克，將反應(yīng)后所得混合物進(jìn)行過濾，得一定質(zhì)量的濾渣．請計(jì)算：
（1）原混合物中炭粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）將全部濾渣溶在濃硫酸中，發(fā)現(xiàn)其完全溶解，并放出刺激性氣味氣體，發(fā)生的化學(xué)方程式為：C+2H₂SO₄（濃、熱）=CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，求理論上此濾渣與熱的濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體總質(zhì)量為多少克（標(biāo)準(zhǔn)狀況下，且有害氣體最后集中處理）？

Answer 1

分析：鐵粉與木炭粉加入硫酸后，只有鐵與硫酸反應(yīng)，木炭與硫酸不反應(yīng)，所以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下（指0℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)）氣體1克屬于鐵與硫酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量，根據(jù)氫氣的質(zhì)量計(jì)算出鐵的質(zhì)量，再用40g鐵的質(zhì)量就是碳粉的質(zhì)量，再除以40g乘以百分之百就是原混合物中炭粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．根據(jù)碳的質(zhì)量計(jì)算出生成二氧化碳和二氧化硫的質(zhì)量，加在一塊即可．

解答：解：（1）設(shè)原混合物中鐵的質(zhì)量為X．
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
X               1g

56

X

=

2

1g

  X=28g
則炭粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

40g-28g

40g

×100%=30%．
（2）設(shè)全部炭粉與熱的濃H₂SO₄反應(yīng)產(chǎn)生CO₂、SO₂氣體的質(zhì)量分別為y和z．
C+2H₂SO₄=CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
12       44   2×64
12g      y     z

12

12g

=

44

y

   y=44g

12

12g

=

2×64

z

   y=128g
產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量為：44g+128g=172g
答：設(shè)原混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，濾渣與熱的濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體總質(zhì)量為172g．
故答案為：
（1）30%；
（2）172g．

點(diǎn)評：解答本題的關(guān)鍵是要知道鐵和碳中只有鐵與酸反應(yīng)，因?yàn)殍F在金屬活動性順序中位于氫的前面了，碳與酸不反應(yīng)，與酸反應(yīng)得到的氣體就是氫氣的質(zhì)量，根據(jù)氫氣的質(zhì)量再進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算即可．