Question

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%

Answer 1

【答案】分析：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．
解答：解：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
点评：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．