Question

一道化学题

往100mL0.2mol/LfeCl3溶液中通入H2S气体112mL(标况下), 当H2S被全部吸收反应后，再加过量铁粉，反应后过滤，往滤液中加入1mol/L的NaOH溶液100mL，并用玻璃棒不断搅拌，静置后过滤，取滤液的1/2(假设滤液没有损失)，再用0.1mol/L的H2SO4去中和，耗去该H2SO4的体积为（ ）
A.25ml B.50ml C.100ml D.200ml

Answer 1

解析：
反应相关方程式：
2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + 2HCl + S↓
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
FeCl2 + 2NaOH → Fe（OH）2↓ + 2NaCl
4Fe（OH）2 + O2 + 2H2O → 4Fe（OH）3↓
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

100mL0.2mol/LFeCl3溶液，FeCl3物质的量 = 0.2mol/L * 0.1L = 0.02mol
标况下 112mlH2S物质的量 = 0.112L / 22.4L/mol = 0.005mol

按方程式计算，FeCl3过量，所以按照H2S计算
2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + 2HCl + S↓
2-------------1----------2---------2
x----------0.005mol----y---------z

解得：x = y = z = 0.01mol

剩余FeCl3物质的量 = 0.02mol - 0.01mol = 0.01mol

2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
2-----------1---------3
0.01mol-------------a

解得：a = 0.015mol

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
2----------1
0.01mol----b

解得：b = 0.005mol

所以FeCl2总物质的量 = y + a + b = 0.01mol + 0.015mol + 0.005mol = 0.03mol

FeCl2 + 2NaOH → Fe（OH）2↓ + 2NaCl
0.03mol----c
1------------2

解得：c = 0.06mol

4Fe（OH）2 + O2 + 2H2O → 4Fe（OH）3↓
该反应与NaOH无关

所以剩余NaOH物质的量 = 1mol/L * 0.1L - 0.06mol = 0.04mol

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
2---------------1
0.04mol-------d

解得：d = 0.02mol

所以所需H2SO4体积 = 0.02mol / 0.1mol/L = 0.2L = 200ml

故选择 D

【解答完毕】