Question

10．學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組測定Cu-Fe合金和Fe-Al合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實驗室只提供一瓶未標(biāo)明質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸和必要的儀器．
他們?nèi)∑渲幸环N合金的粉末56g與足量該硫酸充分反應(yīng)，經(jīng)測定，產(chǎn)生了氣體a g．請討論：當(dāng)粉末為Cu-Fe合金時，a＜2；當(dāng)粉末為Fe-Al合金時6.2＞a＞2．

Answer 1

分析 利用極值假設(shè)的方法，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算合金完全反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量．

解答 解：當(dāng)粉末為Fe-Al合金時，假設(shè)56g金屬全部為鐵
設(shè)生成氫氣質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56                         2
56g                      x
$\frac{56}{2}=\frac{56g}{x}$
解之得 x=2g
假設(shè)56g金屬全部為鋁，設(shè)生成氫氣質(zhì)量為y
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
54                                        6
56g                                     y
$\frac{54}{6}=\frac{56g}{y}$
解之得 y≈6.2g
因此，當(dāng)粉末為Fe-Al合金時，金屬完全反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量6.2g＞a＞2g
當(dāng)粉末為Cu-Fe合金時，假設(shè)56g金屬全部為鐵，則放出氫氣質(zhì)量為2g；
根據(jù)金屬活動性，銅不能與稀硫酸反應(yīng)；
因此，當(dāng)粉末為Cu-Fe合金時，a＜2g
故答案為：2；6.2；2．

點評 本題主要考查學(xué)生運用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計算和推斷的能力．