两种金属的混合物共6克,与足量的盐酸反应,产生0.2克的氢气该混合物可能是:1,镁和铝.2,镁和铁.1,镁和铝.2,镁和铁.3,铁和锌,4,铝和锌.

问题描述:

两种金属的混合物共6克,与足量的盐酸反应,产生0.2克的氢气该混合物可能是:1,镁和铝.2,镁和铁.
1,镁和铝.2,镁和铁.3,铁和锌,4,铝和锌.

分析 采取逐项分析可能性的常规方法太耗时间,本题可用“平均值法”巧解.
Mg、Al、Fe、Zn分别与硫酸(稀)反应的方程式及相关质量比为:
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24 --------- 2
12g -------- 1g
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
为了便于比较,将此方程式变形为
(2/3)Al+H2SO4= (1/3)Al2(SO4)3+H2↑
18 --------------- 2
9g --------------- 1g
Fe+ H2SO4=H2↑+FeSO4
56 -----2
28g -----1g
Zn+H2SO4=H2↑+ZnSO4
65 -----2
32.5g -----1g
由此可见,两种金属的混合物和稀硫酸反应生成1克氢气,其一必须大于30g,另一小于30g,故只有(3,4)符合.
由上分析,将此法进一步简化,设该金属混合物表示为M,其相对原子质量为N,则:
M+ H2SO4=H2↑十MSO4
N ------2
30g -----1g
N: 2=30g:1g N= 60
故组成混合物的两种金属的相对原子质量必须一个小于60.另一个大于60.(选3,4).

3,铁和锌,4,铝和锌。

所涉及元素的原子量如下
Mg为24
Al为27
Fe为56
Zn为65
注意到,以上金属除铝外与足量盐酸反应,均生成二氯化物.
化学反应方程式可以表述如下(金属用M替代,并设X的原子量为x)
M + 2 HCL2 AlCL3 + 3H2
54 6
(1.8g) 0.2g
可以看出,只要有1.8g的铝存在,就能反应生成0.2g的氢气,
因此,可以看作是原子量低于60
因此,混合物选择3,4都是可以的