Question

14．现有两种金属组成的混合物，把5.6g该混合物加入到100g一定溶质质量分数的稀硫酸中，恰好完全反应，产生氢气物质的量为w．则下列说法中正确的是（　　）

• A． 若混合物为Zn、Al，w不可能是0.1mol
• B． 若混合物为Zn、Fe，w可能大于0.1mol
• C． 若混合物为Fe、Mg，则加入的稀硫酸中溶质质量分数一定大于9.8%
• D． 若混合物为Cu、Fe，w是0.05mol，则混合物中Fe与Cu的质量比1：1

Answer 1

分析 A．根据反应方程式利用极值法进行计算；
B．根据铁、锌与稀硫酸反应的方程式利用极值法分析；
C．镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气；
D．铜不与稀硫酸反应，根据反应方程式计算出铁的质量，然后计算出二者质量比．

解答 解：A．锌、铝和稀硫酸反应的化学方程式及其质的量关系为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，
                                                                                           65g                     1mol    54g                                    3mol
由以上关系可知，5.6g锌和稀硫酸恰好完全反应生成的氢气小于0.1mol，5.6g铝和稀硫酸恰好完全反应生成的氢气大于0.1mol，因此若混合物为Zn、Al，w可能是0.1mol，故A错误；
B．铁和稀硫酸反应的化学方程式为：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
                                                     56g                    1mol，
5.6g铁和稀硫酸恰好完全反应生成的氢气的物质的量为0.1mol，由A中可知，5.6g锌和稀硫酸恰好完全反应生成的氢气小于0.1mol，因此若混合物为Fe、Zn，w一定小于0.1mol，w不可能大于0.1mol，故B错误；
C．设5.6g铁消耗硫酸的质量为y，5.6g镁消耗硫酸的质量为z，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，
56  98                             24  98
5.6g y                            5.6g  z
则：$\frac{56}{5.6}=\frac{98}{y}$，$\frac{24}{5.6}=\frac{98}{z}$，
y=9.8g，z=22.9g，
则加入的稀硫酸中溶质质量分数最小为：$\frac{9.8g}{100g}$×100%=9.8%，稀硫酸中溶质的最大质量分数为：$\frac{22.9g}{100g}$×100%=22.9%，所以该硫酸的质量分数一定大于9.8%，故C正确；
D．设铁的质量为x，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56g                     1mol
x                        0.05mol
则：$\frac{56}{x}=\frac{1}{0.05}$，
解得：x=2.8g，
则混合物中Fe和Cu的质量比为：2.8g：（5.6g-2.8g）=1：1，故D正确；
故选CD．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，试题侧重考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．