Question

现有2mol/lL的盐酸和硫酸溶液各100mL,分别加入等质量的铁粉，反应结束时，所生成的氢气的质量比为2:3.

则往酸中加入的铁粉的质量为？？A2.8g B5.6g C8.4g D16.8g 请详解~

Answer 1

先判断一下，先在纸上写好盐酸和铁还有硫酸和铁的反应方程是，离子和原子的都可以，盐酸的氢离子有0.2摩尔，硫酸的有0.4.假设铁很少，就是盐酸和硫酸都过量了，那么氢气生成是一样的 ，是1比1，。如果铁很多，盐酸和硫酸都不够，那氢气比是1比2，而现在是2比3.那说明了铁的量处于能把盐酸完全反应，但不能把硫酸全部反应，就是说，此时盐酸中铁过量，而硫酸中酸过量！因为盐酸都用完了，那根据消耗0.2摩尔的盐酸，得到0.1摩尔的氢气，又因为盐酸和硫酸生成的氢气的质量比为2:3
求出硫酸生成的氢气有0.15摩尔！在硫酸中铁全部反应完了，用这0.15摩尔的氢气.算出硫酸耗得铁为8.4克！不过还没完，“往酸中加入的铁粉的质量为",问题问的是酸中加入的铁粉，所以是在盐酸和硫酸中加入的铁粉的总和，所以8.4乘2，选D

Answer 2

n(HCl) = n(H2SO4) = 2 * 100 / 1000 = 0.2mol
如果加入的铁粉是都过量：
HCl中：c(H+) = c(HCl) = 2mol/L
H2SO4中：c(H+) = 2c(H2SO4) = 4mol/L
那么产生的氢气之比应该是1:2
如果两边酸都过量：
Fe ～ H2
两边产生的氢气质量之比应该是1:1

说明，盐酸中铁粉剩余，硫酸中酸过量
先按盐酸的物质的量计算产生氢气的物质的量：
n(H2) = (HCl) / 2 = 0.1mol
则硫酸中产生氢气的物质的量为：
0.1 * 3 / 2 = 0.15mol
Fe ～ H2
m(Fe) = 56 * 0.15 = 8.4g

Answer 3

理论上应该1:2，但如果是2:3的话，说明盐酸与铁反应时，铁足量，而硫酸与铁反应时，铁不足，这时就应该从硫酸算，何时是盐酸完全反应后产生氢气量的1.5倍，也就是消耗0.15摩尔硫酸时所需的铁，即C

Answer 4

如果在两种酸中加的铁粉均过量，则酸完全反应，生成的氢气的质量比是1:2。
如果在两种酸中加的铁粉均不足，则铁完全反应，生成的氢气的质量比是1:1。
所以一定是盐酸中的铁粉过量，硫酸中的铁粉不足。
设加入铁粉m克，则
（2×0.1÷2）：（m÷56）=2:3，求得m=8.4克