Question

18．有铁和铝的混合物共11g，与200mL盐酸恰好完全反应，在标准状况下共收集到8.96L H₂，求：
（1）H₂的物质的量是多少？
（2）铁的质量是多少克？
（3）反应完毕后，溶液中Al³⁺的物质的量浓度为多少？

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算出标况下8.96L氢气的物质的量；
（2）设出铝和铁的物质的量，然后分别根据氢气的物质的量、金属总质量列式计算；
（3）根据（2）及c=$\frac{n}{V}$计算出反应完毕后，溶液中Al³⁺的物质的量浓度．

解答 解：（1）标况下8.96L氢气的物质的量为：$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
答：氢气的物质的量为0.4mol；
（2）设混合物中含有铁和铝的物质的量分别为x、y，
根据总质量可得：56x+27y=11，
根据生成氢气的物质的量可得：x+1.5y=0.4，
联立解得：x=0.1mol、y=0.2mol，
所以混合物中铁的质量为：56g/mol×0.1mol=5.6g，
答：混合物中铁的质量为5.6g；
（3）根据（2）可知，混合物中含有0.2molAl，完全反应后生成0.2mol铝离子，反应后的溶液中铝离子浓度为：$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，
答：反应完毕后，溶液中Al³⁺的物质的量浓度为1mol/L．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应原理为解答关键，注意掌握质量守恒定律在化学方程式中的应用方法，试题侧重考查学生的分析能力及化学计算能力．