Question

11．將部分已被氧化的鐵塊（假定氧化物只有氧化亞鐵）投入1L1mol•L^-1硫酸溶液中，固體完全溶解，忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化，測(cè)得溶液中c（Fe²⁺）=0.3mol•L^-1，并且收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積4.48L．回答下列問(wèn)題：
（1）收集到的氣體是H₂（填化學(xué)式）．
（2）反應(yīng)后溶液中c（SO₄^2-）=1mol•L^-1
（3）此部分已被氧化的鐵塊的質(zhì)量是多少？（寫(xiě)出簡(jiǎn)要的計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 Fe、FeO與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO₄，n（H₂SO₄）=1L×1mol/L=1mol，固體完全溶解，忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化，測(cè)得溶液中c（Fe²⁺）=0.3mol•L^-1，n（Fe²⁺）=1L×0.3mol/L=0.3mol，生成氣體為氫氣，n（H₂）=n（Fe），結(jié)合n（Fe）+n（FeO）=n（Fe²⁺），以此計(jì)算．

解答 解：（1）FeO與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水，只有Fe與硫酸反應(yīng)生成H₂，故答案為：H₂；
（2）硫酸根離子不參加反應(yīng)，反應(yīng)前后硫酸根離子的濃度不變，則由1mol•L^-1硫酸溶液可知，反應(yīng)后溶液中c（SO₄^2-）=1mol/L，故答案為：1；
（3）測(cè)得溶液中c（Fe²⁺）=0.3mol•L^-1，n（Fe²⁺）=1L×0.3mol/L=0.3mol，n（H₂）=n（Fe）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，由Fe原子守恒可知，n（Fe）+n（FeO）=n（Fe²⁺），n（FeO）=0.3mol-0.2mol=0.1mol，則被氧化的Fe為0.1mol，其質(zhì)量為0.1mol×56g/mol=5.6g，
答：此部分已被氧化的鐵塊的質(zhì)量是5.6g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的反應(yīng)及原子守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，題目難度不大．