Question

將鐵粉和銅粉的混合物7g，加入到盛有58.1g稀鹽酸的燒杯中，恰好完全反應．此時燒杯內(nèi)各物質(zhì)的總質(zhì)量為64.9g．試計算：
（1）原混合物中鐵粉的質(zhì)量分數(shù)；
（2）反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（3）配制上述反應中所用稀鹽酸需要質(zhì)量分數(shù)為38%的濃鹽酸（密度為1.19g/cm³）的體積．（計算結(jié)果精確到0.1）

Answer 1

分析：（1）混合物中鐵粉與稀鹽酸反應放出氫氣而使反應前后燒杯內(nèi)各物質(zhì)的總質(zhì)量減小，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后燒杯內(nèi)各物質(zhì)的總質(zhì)量差即放出氫氣的質(zhì)量；由生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)反應的化學方程式，計算參加反應鐵的質(zhì)量，再由鐵的質(zhì)量與混合物的質(zhì)量比計算混合物中鐵粉的質(zhì)量分數(shù)；
（2）由生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)反應的化學方程式，計算恰好反應時生成氯化亞鐵的質(zhì)量，再由氯化亞鐵的質(zhì)量與反應所得溶液的質(zhì)量比計算反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；反應后溶液的質(zhì)量=完全反應后燒杯內(nèi)各物質(zhì)的總質(zhì)量為64.9g-未參加反應的銅的質(zhì)量；
（3）根據(jù)加水稀釋前后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量不變，由反應計算恰好完全反應時消耗HCl的質(zhì)量，由消耗HCl的質(zhì)量與所用濃鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為38%計算需要濃鹽酸的質(zhì)量，并利用m=ρV計算濃鹽酸的體積．

解答：解：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成氫氣的質(zhì)量=7g+58.1g-64.9g=0.2g；
設(shè)混合物中鐵的質(zhì)量為x，生成氯化亞鐵的質(zhì)量為y，參加反應的HCl的質(zhì)量為z
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56  73    127   2
x    z      y  0.2g

56

x

=

2

0.2g

  x=5.6g

127

y

=

2

0.2g

y=12.7g

73

z

=

2

0.2g

z=7.3g
原混合物中鐵粉的質(zhì)量分數(shù)=

5.6g

7g

×100%=80%
反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

12.7g

64.9g-(7g-5.6g)

×100%=20%
需要質(zhì)量分數(shù)為38%的濃鹽酸（密度為1.19g/cm³）的體積=

7.3g 38%

1.19g/cm3

=16.1mL
答：（1）原混合物中鐵粉的質(zhì)量分數(shù)為80%；
（2）反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為20%；
（3）需要質(zhì)量分數(shù)為38%的濃鹽酸的體積為16.1mL．

點評：根據(jù)化學方程式能表示反應中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，由反應中其中任意物質(zhì)的質(zhì)量可以計算反應中其它物質(zhì)的質(zhì)量．