Question

将84 g铁与100 mL 18.5 mol·L^-1的浓H₂SO₄充分混合加热，铁完全溶解，同时生成标准状况下的混合气体a L。在反应后的溶液中滴入1滴KSCN溶液，溶液未显红色。

(1)写出上述有关反应的化学方程式并求a的值。

(2)若将上述铁与浓H₂SO₄充分反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液中pH=1。求其中与稀硫酸反应生成氢气所消耗的铁的物质的量。

Answer 1

(1)Fe+2 H₂SO₄ (浓)FeSO₄+SO₂↑+2H₂O

[或2Fe+6H₂SO₄(浓)Fe₂(SO₄)₃+3SO₂↑+6H₂O

Fe₂(SO₄)₃+Fe3FeSO₄]Fe+ H₂SO₄FeSO₄+H₂↑

根据上述反应方程式可知：1 molFe反应生成

1 mol气体，故a=(84g／56 g／mol)×22.4 L／mol=33.6 L

(2)由题意可知：Fe—H₂SO₄—FeSO₄

反应生成的n(SO₂)=18.5 mol／L× 0.1 L-0.1 mol／L×1 L×l／2-1.5mol=0.3mol

n(H₂)=1.5 mol-0.3 mol=1.2 mol

故生成氢气所消耗的铁为1.2mol。