Question

2．有一種固體混合物粉末，經(jīng)檢驗(yàn)含F(xiàn)e、Al、Si、C四種單質(zhì)，某同學(xué)為進(jìn)一步分析各組分的含量，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）取樣品100g加足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后，收集到氫氣3.8g，殘余固體質(zhì)量為27.8g；
（2）另取樣品100g加足量氫氧化鈉溶液，充分反應(yīng)后，收集到氫氣3.8g，殘余固體質(zhì)量為69.8g．
已知：Al、Si與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑        Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑
求：混合物中Fe、Al、Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 稀鹽酸和鋁反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供的是就可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解：殘余固體是Si和C的質(zhì)量，則鐵和鋁質(zhì)量為：100g-27.8g=72.2g，設(shè)鐵質(zhì)量為x，和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量為y，則鋁質(zhì)量為：72.2g-x
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
56                      2
x                       y
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，
54                           6
72.2g-x               3.8g-y
$\frac{56}{x}$=$\frac{2}{y}$，$\frac{54}{72.2g-x}$=$\frac{6}{3.8g-y}$，
x=56g，y=2g，
鐵、鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成3.8g氫氣，鋁、硅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成3.8g氫氣，說(shuō)明鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣和硅和氫氧化鈉溶液發(fā)反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量相等，由
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
56                      2
Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑，
28                                      4
可知，當(dāng)生成氫氣質(zhì)量相等時(shí)，鐵的質(zhì)量是硅質(zhì)量的4倍，因此硅質(zhì)量為：56g÷4=14g，
混合物中Fe、Al、Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：$\frac{56g}{100g}$×100%=56%，$\frac{2g}{100g}$×100%=2%，$\frac{14g}{100g}$×100%=14%，
答：混合物中Fe、Al、Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為56%、2%、14%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．