Question

15．現(xiàn)有鎂、鋁、銅合金7.1g．加入過量的鹽酸充分反應(yīng)．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氫氣4.48L．再向混合液中加入50mL 2mol^-1的FeC1₃溶液恰能使剩余固體完全溶解．試計(jì)算：
（1）原合金中所含銅的質(zhì)量是3.2g；
（2）若將此合金放入過量的燒堿溶液中．反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的體積為3.36L（標(biāo)況）．

Answer 1

分析 鎂、鋁、銅合金中加入過量的鹽酸充分反應(yīng)，只有Cu不反應(yīng)，剩余固體為銅，再向混合液中加入50mL 2mol^-1的FeC1₃溶液恰能使剩余固體完全溶解，發(fā)生反應(yīng)為Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，根據(jù)氯化鐵的物質(zhì)的量可計(jì)算出銅的質(zhì)量，從而可知合金中鎂和鋁的質(zhì)量，然后結(jié)合生成氫氣的量列式計(jì)算，
（1）根據(jù)m=nM計(jì)算出合金中銅的質(zhì)量；
（2）合金中只有Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，結(jié)合電子守恒計(jì)算出生成氫氣的物質(zhì)的量，最高價(jià)V=nVm計(jì)算出氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積．

解答 解：（1）鎂、鋁、銅合金中加入過量的鹽酸充分反應(yīng)，只有Cu不反應(yīng)，剩余固體為銅，再向混合液中加入50mL 2mol^-1的FeC1₃溶液恰能使剩余固體完全溶解，發(fā)生反應(yīng)為Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，
50mL 2mol^-1的FeC1₃溶液中含有Fe³⁺的物質(zhì)的量為：2mol/L×0.05L=0.1mol，則n（Cu）=$\frac{1}{2}$n（Fe³⁺）=0.05mol，
所以合金中含有銅的質(zhì)量為：64g/mol×0.05mol=3.2g，
故答案為：3.2g；
（2）合金中Mg、Al的質(zhì)量為：7.1g-3.2g=3.9g，生成氫氣的物質(zhì)的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
設(shè)合金中含有Mg、Al的物質(zhì)的量分別為x、y，
則$\left\{\begin{array}{l}{24x+27y=3.9}\\{x+1.5y=0.2}\end{array}\right.$
解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.05mol}\\{y=0.1mol}\end{array}\right.$，
若將此合金放入過量的燒堿溶液中，只有0.1molAl參與反應(yīng)，根據(jù)電子守恒可知生成氫氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.1mol×3}{2}$=0.15mol，
標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.15mol氫氣的體積為：22.4L/mol×0.15mol=3.36L，
故答案為：0.36L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度不大，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．