Question

8．當(dāng)140g鐵粉跟213g氯氣充分反應(yīng)后，加入適量的水，完全溶解后無(wú)殘余固體，加水稀釋至2L．
（1）求溶液中氯化鐵（FeCl₃）的物質(zhì)的量濃度
（2）若要求溶液中只含溶質(zhì)氯化鐵（FeCl₃），還需在此溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣多少升？

Answer 1

分析 （1）n（Fe）=$\frac{140g}{56g/mol}$=2.5mol，n（Cl₂）=$\frac{213g}{71g/mol}$=3mol，F(xiàn)e與氯氣發(fā)生反應(yīng)：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2FeCl₃，3mol氯氣完全反應(yīng)需要2molFe，故反應(yīng)后剩余0.5molFe，溶于水發(fā)生反應(yīng)：Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，結(jié)合方程式計(jì)算參加反應(yīng)的FeCl₃的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算溶液中FeCl₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算；
（2）溶液中只含溶質(zhì)氯化鐵（FeCl₃），根據(jù)氯原子守恒計(jì)算需要氯氣總物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算需要通入的氯氣物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計(jì)算．

解答 解：（1）n（Fe）=$\frac{140g}{56g/mol}$=2.5mol，n（Cl₂）=$\frac{213g}{71g/mol}$=3mol，F(xiàn)e與氯氣發(fā)生反應(yīng)：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2FeCl₃，3mol氯氣完全反應(yīng)需要2molFe，氯氣不足，生成為FeCl₃為3mol×$\frac{2}{3}$=2mol，反應(yīng)后剩余Fe為2.5mol-2mol=0.5mol，
溶于水發(fā)生反應(yīng)：Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，可知0.5molFe可以消耗FeCl₃的物質(zhì)的量為0.5mol×2=1mol，故溶液中FeCl₃的物質(zhì)的量2mol-1mol=1mol，則溶液中FeCl₃的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1mol}{2L}$=0.5mol/L，
答：溶液中FeCl₃的物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L；
（2）溶液中只含溶質(zhì)氯化鐵（FeCl₃），根據(jù)氯原子守恒，需要氯氣總物質(zhì)的量為$\frac{2.5mol×3}{2}$=3.75mol，故需要通入的氯氣物質(zhì)的量為3.75mol-3mol=0.75mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下通入氯氣的體積為0.75mol×22.4L/mol=16.8L，
答：標(biāo)準(zhǔn)狀況下通入氯氣的體積為16.8L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)方程式計(jì)算，涉及過(guò)量計(jì)算，掌握元素化合物性質(zhì)是關(guān)鍵，難度不大，（2）中注意利用守恒法解答．