Question

高二化学计算题（急）

一定量的铁粉与铝粉的混合物，恰好溶于100ml某浓度的盐酸中，得到4.48L氢气（S.T.P），溶液质量较反应前增加了5.1g，求：
（1）原混合物中铁粉与铝粉的质量各多少？
（2）所用盐酸溶液的物质的量浓度。
（3）若要使所得溶液中的金属离子恰好完全转化为沉淀，需要加入多少ml12mol/L氢氧化钠溶液？

Answer 1

Ⅰ——2Al ~6HCl ~3H₂，△m 2×27-6=48
x mol
Fe ~2HCl~H₂ ，△m56-2=54
y mol
则 x*3/2+y=4.48/22.4 x*48/2+54y=5.1→x=0.1；y=0.05
∴m（Fe）=2.8g；m(Al)=2.7g.

Ⅱ——3x+2y=3*0.1+2*0.05=0.4mol
∴c（HCl）=n/v=0.4/0.1=4mol·Lˉ¹

Ⅲ——n（OHˉ）=2*0.05+3*0.1=0.2mol
∴V（NaOH）aq=n/c=0.2/12=50/3ml

Answer 2

产生多少H2即可知道消耗多少盐酸：4.48L/22.4L/mol=0.2molH2,消耗盐酸0.4mol，由于是恰好完全反应，直接得到第二问答案，盐酸浓度为4mol/L.
Fe与盐酸反应变成2价离子，Al则生成3价离子，相应的还原H+为H2：设铁的物质的量为X，铝为Y，根据质量守恒得到56X+27Y=5.1+0.2*2(氢气质量）
根据价键守恒得到2X+3Y=0.4
解得X=0.05mol，铁的质量为56*0.05=2.8g
Y=0.1mol,铝的质量为2.7g。
Fe2+变为Fe(OH)2,AL3+变为Al(OH)3,可知该加入的OH-应该为2*0.05+3*0.1=0.4mol,其实就是原来的盐酸的量。则加入12mol/L的氢氧化钠的量为0.4mol/12mol/L=0.0333L=33.3ml。