Question

有鐵和鋁的混合物共5.5g，完全溶解于200mL 36.5％的濃鹽酸（密度為1.2 g/mL）中，在標準狀況下共收集到4.48L H₂，求：
（1）濃鹽酸的物質的量濃度為          。
（2）鐵的質量為          ，鋁的質量為          。
（3）將反應后剩余的溶液，用水稀釋至500mL，求稀釋后溶液中鹽酸的物質的量濃度（HCl揮發忽略不計）          。

Answer 1

（1）12mol·L^-1（2）2.8g     2.7g （3）4mol·L^-1

試題分析：（1）根據c=可知
200mL 36.5％的濃鹽酸（密度為1.2 g/mL）溶液的物質的量濃度c＝＝12mol/L
（2）設混合物中鐵和鋁的物質的量分別是a和b
標準狀況下共收集到4.48L H₂
則氫氣的物質的量n＝＝＝0.2mol
根據反應的方程式可知
Fe＋2HCl＝FeCl₂＋H₂↑
1   2            1
a  2a            a
2Al＋6HCl＝2AlCl₃＋3H₂↑
2    6             3
b    3b          b
所以56g/mol×a＋27g/mol×b＝5.5g、a＋b＝0.2mol
解得x＝0.05mol、b＝0.1mol
因此鐵和鋁的質量分別是0.05mol×56g/mol＝2.8g、27g/mol×0.1mol＝2.7g
（3）原溶液中氯化氫的物質的量＝0.2L×12mol/L＝2.4mol
反應中消耗氯化氫的物質的量＝2a＋3b＝0.4mol
所以剩余氯化氫的物質的量＝2.4mol－0.4mol＝2.0mol
因此稀釋后溶液中鹽酸的物質的量濃度C_B＝＝＝4mol/L