Question

将8.8g FeS固体置于200mL 2.0mol?L^-1的盐酸中，以制备H₂S气体．反应完全后，若溶液中H₂S的浓度为0.10mol?L^-1，假定溶液体积不变，试计算：
（1）收集到的H₂S气体的体积（标准状况）．
（2）溶液中Fe²⁺和H⁺的物质的量浓度（摩尔浓度）．

Answer 1

（1）FeS的物质的量为

8.8g

88g/mol

=0.1mol，盐酸的物质的量为0.2L×2.0mol?L^-1=0.4mol，根据方程式FeS+2H⁺═Fe²⁺+H₂S↑可判断盐酸过量，计算应以FeS的物质的量为基准，则共生成H₂S 0.1mol．在溶液中溶解的物质的量为：0.10mol?L^-1×0.2L=0.02mol，所以收集到的H₂S气体的物质的量为0.08mol，其体积为：0.08mol×22.4L/mol=1.8L，
答：收集到的H₂S气体的体积（标准状况）为1.8L．
（2）参加反应的FeS的物质的量0.1mol，根据方程式FeS+2H⁺═Fe²⁺+H₂S↑得Fe²⁺的物质的量为0.1mol，消耗掉H⁺0.20 mol，反应前H⁺的物质的量为：2.0 mol?L^-1×0.20 L=0.40 mol，剩余的H⁺的物质的量为0.40 mol-0.20 mol=0.20 mol，所以Fe²⁺的物质的量浓度为

0.1mol

0.2L

=0.5mol?L^-1，H⁺的物质的量浓度为

0.20 mol

0.2L

=1.0mol?L^-1，
答：溶液中Fe²⁺的物质的量浓度为0.5mol?L^-1；H⁺的物质的量浓度为1.0mol?L^-1．