一定条件下,过量的铁与一定质量的浓硫酸反应,共生成气体4.48L（STP）,仅测定气体的平均相对分子质量为17.5,则反应中消耗的硫酸的物质的量为?

Question

一定条件下,过量的铁与一定质量的浓硫酸反应,共生成气体4.48L（STP）,仅测定气体的平均相对分子质量为17.5,则反应中消耗的硫酸的物质的量为?

Answer 1

答案：0.25mol.
解析：4.48L气体是SO2和H2的体积,即这两种气体的总物质的量为0.2mol.这两种气体的平均分子量是17.5,根据“十字交叉法”
SO2 64 15.5 1
17.5 = ——
H2 2 46.5 3
即SO2和H2的物质的量之比为1:3,则n(SO2)=0.05mol,n(H2)=0.15mol
再分析S的去向,根据S元素守恒: n(H2SO4消耗)=n (SO2) +n(FeSO4)
根据电子得失守恒,Fe生成FeSO4失去的电子数=硫酸生成SO2 和 H2得到的电子数
即n(FeSO4)= (0.05mol×2 +0.15mol×2)/2=0.2mol
所以, n(H2SO4消耗)=n (SO2) +n(FeSO4)= 0.05mol+0.2mol=0.25mol