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19.将5.50g铁、铝混合粉末加入200g20%的稀硫酸中,充分反应后,得到质量为ag的气体.
(1)硫酸是否过量是(填“是”或“否”),判断理由是无论5.50g按照什么比例混合都不会消耗那么多的硫酸.
(2)若a=0.4g,则混合物中铁的质量分数为51%.
(3)另有由铁、铝任意质量比组成的混合物mg,溶于足量稀硫酸中,则产生气体的质量x取值范围为$\frac{m}{28}$≤x≤$\frac{m}{9}$.

分析 根据铁和硫酸、铝与硫酸的反应计算分析
(1)假设5.50g物质分别为纯铁和纯铝分别计算需要的硫酸的量,和给定硫酸中的溶质的量对比即可;
(2)当a=0.4g时,设定铁铝质量计算即可;
(3)假设mg分别为纯铁和纯铝,计算氢气,得出取值范围.

解答 解:(1)200g20%的稀硫酸中溶质的质量为200g×20%=40g.
设5.50g的金属为纯铁,则对应的硫酸的质量为x.
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56       98
5.50g    x
$\frac{56}{98}$=$\frac{5.50g}{x}$ 
x=9.625g
设5.50g的金属为纯铝,则对应的硫酸的质量为y.
2Al+3H2SO4=Al2(SO43+3H2
54      294
5.50g    y
$\frac{54}{294}$=$\frac{5.50g}{y}$
y≈29.9g
两者均小于给定的40g,所以硫酸过量.
(2)当a=0.4g氢气时,由于酸已经确定过量,金属要完全反应,则设铁的质量为x,铁对应的氢气的质量为y.则铝的质量为5.50g-x,对应的氢气质量为0.4g-y.
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56                         2
x                          y
$\frac{56}{2}$=$\frac{x}{y}$ 
x=28y
2Al+3H2SO4=Al2(SO43+3H2
54                                        6
 5.50g-x                               0.4g-y
$\frac{54}{6}$=$\frac{5.50g-x}{0.4g-y}$
 5.50g-x=(0.4g-y)×9
把x=28y带入,y=0.1   x=2.8
即铁的质量为2.8g,则对应的混合物中的铁的质量分数为$\frac{2.8g}{5.50g}$×100%≈51%.
(3)设铁质量为mg,溶于足量稀硫酸中,产生气体的质量x.
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56                         2
mg                         x
$\frac{56}{2}$=$\frac{mg}{x}$ 
x=$\frac{m}{28}g$
设铝质量为mg,溶于足量稀硫酸中,产生气体的质量x.
2Al+3H2SO4=Al2(SO43+3H2
54                                        6
 mg                                      x
$\frac{54}{6}$=$\frac{mg}{x}$
x=$\frac{m}{9}$g
所以氢气的质量x大于或者$\frac{m}{28}$,小于或者$\frac{m}{9}$
即$\frac{m}{28}$≤x≤$\frac{m}{9}$
故答案为:(1)是  无论5.50g按照什么比例混合都不会消耗那么多的硫酸.
(2)51%.
(3)$\frac{m}{28}$≤x≤$\frac{m}{9}$.

点评 根据给定条件逐一分析计算即可,不要试图想什么技巧,一步步逐一突破.(本题不建议大家浪费时间思考,意义不大)

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