Question

某學(xué)生為確定一未知金屬R的名稱，稱出五份該金屬，分別與稀硫酸作用，同時測量生成H₂的體積．他每次實(shí)驗(yàn)所用金屬R的質(zhì)量、稀硫酸的體積以及生成H₂的體積記錄于下表：

實(shí)驗(yàn)編號	金屬R的質(zhì)量（g）	稀硫酸的體積（mL）	生成H2的體積（L）
1	1.35	50.0	1.765
2	1.80	50.0	2.35
3	1.98	50.0	2.59
4	2.5	50.0	2.59
5	3.0	50.0	2.59

已知實(shí)驗(yàn)條件下H₂的密度為0.085g/L，稀硫酸的密度為1.50g/cm³，試回答：
（1）推測R是什么金屬（須寫出推測的過程）
（2）計(jì)算該學(xué)生所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

（1）由表中數(shù)據(jù)可知，1、2號實(shí)驗(yàn)中稀硫酸過量，4、5號實(shí)驗(yàn)中金屬過量，確定金屬應(yīng)該用1或2號實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)1號實(shí)驗(yàn)：
生成氫氣的質(zhì)量為：1.765L×0.085g/L=0.15g
討論：
①若R為1價(jià)金屬，則有以下關(guān)系（設(shè)R的相對原子質(zhì)量為X）
2R--H₂
2×X   2
1.35g   0.15g         X=9（不合理）
②若R為2價(jià)金屬，則
R--H₂
X     2
1.35g   0.15g            X=18（不合理）
③若R為3價(jià)金屬，則
R--

3

2

H₂
X     3
1.35 g  0.15g          X=27（合理）
因此R是金屬鋁（Al）
（2）計(jì)算硫酸濃度，該用4或5號實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
因   H₂SO₄--H₂
      98       2
      y      2.59×0.085=0.22g     y=10.8
所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

10.8g

50mL×1.50g/mL

×100%=14.4%．
答：該金屬是鋁；
所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.4%．