Question

18．有鐵和鋁的混合物共11g，與200mL鹽酸恰好完全反應，在標準狀況下共收集到8.96L H₂，求：
（1）H₂的物質(zhì)的量是多少？
（2）鐵的質(zhì)量是多少克？
（3）反應完畢后，溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量濃度為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算出標況下8.96L氫氣的物質(zhì)的量；
（2）設出鋁和鐵的物質(zhì)的量，然后分別根據(jù)氫氣的物質(zhì)的量、金屬總質(zhì)量列式計算；
（3）根據(jù)（2）及c=$\frac{n}{V}$計算出反應完畢后，溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）標況下8.96L氫氣的物質(zhì)的量為：$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
答：氫氣的物質(zhì)的量為0.4mol；
（2）設混合物中含有鐵和鋁的物質(zhì)的量分別為x、y，
根據(jù)總質(zhì)量可得：56x+27y=11，
根據(jù)生成氫氣的物質(zhì)的量可得：x+1.5y=0.4，
聯(lián)立解得：x=0.1mol、y=0.2mol，
所以混合物中鐵的質(zhì)量為：56g/mol×0.1mol=5.6g，
答：混合物中鐵的質(zhì)量為5.6g；
（3）根據(jù)（2）可知，混合物中含有0.2molAl，完全反應后生成0.2mol鋁離子，反應后的溶液中鋁離子濃度為：$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，
答：反應完畢后，溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量濃度為1mol/L．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應原理為解答關鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在化學方程式中的應用方法，試題側重考查學生的分析能力及化學計算能力．