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溶于濃硫酸，產生二氧化硫氣體2.24L；將另一份的金屬屑全部跟足量熱的濃硫酸反應，放出二氧化硫7.84L．求這包混合金屬屑的質量（氣體體積均在標準狀況下測得）

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

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

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

4.48L

22.4L/mol

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

△   .

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

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，銅的質量為：64g/mol×0.1mol=6.4g；
第二份中與足量濃硫酸加熱反應，鐵變成鐵離子，鋅變成鋅離子，由于兩份中銅的總質量不變，則第二份中銅與濃硫酸反應生成的二氧化硫為2.24L，
根據(jù)電子守恒可得關系式：2Fe～3SO₂、Zn～SO₂，混合金屬中鐵、鋅與足量濃硫酸反應生成的二氧化硫的物質的量為：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量為：56g/mol×0.1mol=5.6g，鋅的質量為：65g/mol×0.1mol=6.5g，
所以這包混合金屬屑的質量為：（5.6g+6.5g+6.4g）×2=37g，
答：這包混合金屬屑的質量為37g．

點評：本題考查了有關混合物反應的計算，題目難度中等，注意掌握金屬與稀硫酸、濃硫酸反應的原理，注意關系式法在化學計算中的應用，本題中最后計算出的混合金屬的質量為兩份混合金屬的質量之和，不是一份的質量，為易錯點．