Question

將一包有鐵屑，鋅屑和銅屑均勻混合成的金屬分成兩等份，把其中一份加到足量的稀硫酸中，放出氫氣4.48L，剩余的未溶金屬屑在加熱時(shí)溶于濃硫酸，產(chǎn)生二氧化硫氣體2.24L；將另一份的金屬屑全部跟足量熱的濃硫酸反應(yīng)，放出二氧化硫7.84L．求這包混合金屬屑的質(zhì)量（氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得）

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：第一份加到質(zhì)量稀硫酸中，產(chǎn)生的4.48L氣體為氫氣，剩余部分為銅，銅與濃硫酸反應(yīng)生成的二氧化碳為2.24L，據(jù)此可以計(jì)算出銅的物質(zhì)的量；
第二份中全部與足量熱的濃硫酸反應(yīng)，生成二氧化硫7.84L，由于兩份金屬中銅的量固定，則第二份中銅與濃硫酸反應(yīng)生成的二氧化硫體積仍然為2.24L，據(jù)此可以計(jì)算出鐵、鋅與濃硫酸反應(yīng)生成的二氧化硫的物質(zhì)的量，再根據(jù)電子守恒列式計(jì)算出鐵、鋅的物質(zhì)的量，最后根據(jù)m=nM計(jì)算出混合金屬的質(zhì)量及這包混合金屬屑的質(zhì)量．

解答： 解：設(shè)混合金屬中鐵的物質(zhì)的量為xmol，鋅的物質(zhì)的量為ymol，
第一份中生成標(biāo)況下的氫氣4.48L，氫氣的物質(zhì)的量為：n（H₂）=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，根據(jù)關(guān)系式：Fe～H₂、Zn～H₂可知：①x+y=0.2mol，
根據(jù)反應(yīng)方程式Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知，混合金屬中銅的物質(zhì)的量為：n（Cu）=n（SO₂）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，銅的質(zhì)量為：64g/mol×0.1mol=6.4g；
第二份中與足量濃硫酸加熱反應(yīng)，鐵變成鐵離子，鋅變成鋅離子，由于兩份中銅的總質(zhì)量不變，則第二份中銅與濃硫酸反應(yīng)生成的二氧化硫?yàn)?.24L，
根據(jù)電子守恒可得關(guān)系式：2Fe～3SO₂、Zn～SO₂，混合金屬中鐵、鋅與足量濃硫酸反應(yīng)生成的二氧化硫的物質(zhì)的量為：②n（SO₂）=1.5n（Fe）+n（Zn）=1.5x+y=

7.84L-2.24L

22.4L/mol

=0.25mol，
根據(jù)①②聯(lián)立解得：x=0.1、y=0.1，
則混合金屬中鐵的質(zhì)量為：56g/mol×0.1mol=5.6g，鋅的質(zhì)量為：65g/mol×0.1mol=6.5g，
所以這包混合金屬屑的質(zhì)量為：（5.6g+6.5g+6.4g）×2=37g，
答：這包混合金屬屑的質(zhì)量為37g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，注意掌握金屬與稀硫酸、濃硫酸反應(yīng)的原理，注意關(guān)系式法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，本題中最后計(jì)算出的混合金屬的質(zhì)量為兩份混合金屬的質(zhì)量之和，不是一份的質(zhì)量，為易錯(cuò)點(diǎn)．