Question

10．把铝、铁混合物1.1g溶于过量200mL5mol/L盐酸中，反应后盐酸浓度变为4.6mol/L（溶液体积变化忽略不计）．求：
（1）反应中消耗HCl的物质的量．
（2）该混合物中铝、铁的物质的量．
（3）产生氢气的体积（标准状况）．

Answer 1

分析 发生反应为Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，
（1）计算盐酸浓度的变化，再根据n=cV计算消耗HCl的物质的量；
（2）设Al、Fe的物质的量分别为x、y，根据二者质量之和、电子转移守恒列方程计算解答；
（3）根据H原子守恒计算生成氢气的物质的量，再根据V=nVm计算氢气的体积．

解答 解：（1）盐酸的浓度变化为：5mol/L-4.6mol/L=0.4mol/L，
消耗HCl的物质的量为：n（HCl）=0.2L×0.4mol/L=0.08mol，
答：反应中消耗HCl的物质的量为0.08mol；
（2）设Al、Fe的物质的量分别为x、y，根据二者质量、电子转移守恒有：27x+56y=1.1、3x+2y=0.08，
解得：x=0.02mol、y=0.01mol，
答：该混合物中铝、铁的物质的量分别为0.02mol、0.01mol；
（3）根据氢原子守恒可知n（H₂）=$\frac{1}{2}$n（HCl）=$\frac{1}{2}$×0.08mol=0.04mol，
则生成标准状况下氢气的体积为：V（H₂）=0.04mol×22.4L/mol=0.896L，
答：产生的标准状况下气体的体积为0.896．

点评 本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，可以利用关系式计算氢气的物质的量，试题培养了学生的化学计算能力．