Question

6．將13.0g Al、Zn、Mg、Cu組成的合金溶于適量的稀硫酸溶液中，稀硫酸恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生氣體6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．則反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量可能是（　　）

• A． 28.8g
• B． 34.2g
• C． 39.2g
• D． 48.3g

Answer 1

分析 生成氫氣的物質(zhì)的量為$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，稀硫酸恰好完全反應(yīng)，根據(jù)H₂～H₂SO₄可知反應(yīng)后溶質(zhì)中硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.3mol，該硫酸根離子的質(zhì)量為：96g/mol×0.3mol=28.8g；由于Cu不與硫酸反應(yīng)，則反應(yīng)后溶質(zhì)中含有金屬離子的質(zhì)量小于13.0g，據(jù)此可計(jì)算出反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)的最大質(zhì)量；
當(dāng)金屬完全為鋁時(shí)，反應(yīng)后溶質(zhì)中金屬離子的質(zhì)量最小，根據(jù)電子守恒鋁離子的最小物質(zhì)的量為：$\frac{0.3mol×2}{3}$=0.2mol，鋁離子的質(zhì)量為：27g/mol×0.2mol=5.4g，由于合金中含有Zn、Mg、Cu，據(jù)此可計(jì)算出反應(yīng)后溶質(zhì)的最小質(zhì)量，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷．

解答 解：生成氫氣的物質(zhì)的量為：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，稀硫酸恰好完全反應(yīng)，根據(jù)H₂～H₂SO₄可知反應(yīng)后溶質(zhì)中硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.3mol，質(zhì)量為：96g/mol×0.3mol=28.8g，由于Cu不與硫酸反應(yīng)，則反應(yīng)后溶質(zhì)中含有金屬離子的質(zhì)量小于13.0g，反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量小于13.0g+28.8g=41.8g；
當(dāng)金屬完全為鋁時(shí)，反應(yīng)后溶質(zhì)中金屬離子的質(zhì)量最小，根據(jù)電子守恒鋁離子的最小物質(zhì)的量為：$\frac{0.3mol×2}{3}$=0.2mol，鋁離子的質(zhì)量為：27g/mol×0.2mol=5.4g，由于合金中含有Zn、Mg、Cu，則反應(yīng)后溶質(zhì)質(zhì)量大于5.4g+28.8g=34.2g，
根據(jù)分析可知，反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量范圍為：34.2g＜m（溶質(zhì)）＜41.8g，
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握極值法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．