某研究小组测定Cu~Fe合金和Al~Fe合金中铁的质量分数.向5.6g其中一种合金粉末中加入100g某溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,并产生ag氢气.下列说法正确的是(  )A. 当粉末为Cu~Fe合金时,反应所得溶液中一定含有Fe2+和Cu2+B. 当粉末为Cu~Fe合金时,若a为0.1g,则该种合金中含铁的质量分数为50%C. 当粉末为Al~Fe合金时,a<0.2gD. 当粉末为Al~Fe合金时,所需稀硫酸溶质质量分数>9.8%

问题描述:

某研究小组测定Cu~Fe合金和Al~Fe合金中铁的质量分数.向5.6g其中一种合金粉末中加入100g某溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,并产生ag氢气.下列说法正确的是(  )
A. 当粉末为Cu~Fe合金时,反应所得溶液中一定含有Fe2+和Cu2+
B. 当粉末为Cu~Fe合金时,若a为0.1g,则该种合金中含铁的质量分数为50%
C. 当粉末为Al~Fe合金时,a<0.2g
D. 当粉末为Al~Fe合金时,所需稀硫酸溶质质量分数>9.8%

A、当粉末为Cu~Fe合金时,因为Cu和稀硫酸不反应,只有Fe和稀硫酸反应生成Fe2+,所以溶液中不可能有Cu2+.故A错误;
B、当粉末为Cu~Fe合金时,若a为0.1g,即氢气为0.1g,根据铁和稀硫酸反应方程式,用氢气质量求出铁的质量为2.8g,即合金中含铁的质量分数为50%.故B正确;
C、当粉末为Al~Fe合金时,假设铝为5.6g,通过计算可知5.6g铝会产生0.62g氢气;如果铁是5.6g,通过计算可知5.6g铁会产生0.2g氢气,也就是说5.6gAl~Fe合金产生的氢气质量大于0.2g而小于0.62g.故C错误;
D、当粉末为Al~Fe合金时,假设铝为5.6g,通过计算可知5.6g铝消耗硫酸溶质是30.5g,即100g硫酸溶液中溶质的质量分数为30.5%;如果铁是5.6g,通过计算可知5.6g铁消耗硫酸溶质是9.8g,即100g硫酸溶液中溶质的质量分数为9.8%,所以5.6gAl~Fe合金和硫酸反应需硫酸溶质的质量分数大于9.8% 而小于30.5%.故D正确.
故选BD
答案解析:Cu~Fe合金中,Cu和稀硫酸不反应,只有Fe和稀硫酸反应生成Fe2+;Al~Fe合金可先假设Al和Fe分别是5.6g时,各自和稀硫酸反应生成氢气的质量和所需硫酸溶质的质量,然后再来找出Al~Fe合金和稀硫酸反应生成氢气的范围及硫酸质量分数的范围.
考试点:根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用.


知识点:此题常用的方法就是极端假设法,同学们掌握了此方法,就可以解决这一类的问题.