Question

将一包有铁屑，锌屑和铜屑均匀混合成的金属分成两等份，把其中一份加到足量的稀硫酸中，放出氢气4.48L，剩余的未溶金属屑在加热时溶于浓硫酸，产生二氧化硫气体2.24L；将另一份的金属屑全部跟足量热的浓硫酸反应，放出二氧化硫7.84L．求这包混合金属屑的质量（气体体积均在标准状况下测得）

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：第一份加到质量稀硫酸中，产生的4.48L气体为氢气，剩余部分为铜，铜与浓硫酸反应生成的二氧化碳为2.24L，据此可以计算出铜的物质的量；
第二份中全部与足量热的浓硫酸反应，生成二氧化硫7.84L，由于两份金属中铜的量固定，则第二份中铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫体积仍然为2.24L，据此可以计算出铁、锌与浓硫酸反应生成的二氧化硫的物质的量，再根据电子守恒列式计算出铁、锌的物质的量，最后根据m=nM计算出混合金属的质量及这包混合金属屑的质量．

解答： 解：设混合金属中铁的物质的量为xmol，锌的物质的量为ymol，
第一份中生成标况下的氢气4.48L，氢气的物质的量为：n（H₂）=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，根据关系式：Fe～H₂、Zn～H₂可知：①x+y=0.2mol，
根据反应方程式Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知，混合金属中铜的物质的量为：n（Cu）=n（SO₂）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，铜的质量为：64g/mol×0.1mol=6.4g；
第二份中与足量浓硫酸加热反应，铁变成铁离子，锌变成锌离子，由于两份中铜的总质量不变，则第二份中铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫为2.24L，
根据电子守恒可得关系式：2Fe～3SO₂、Zn～SO₂，混合金属中铁、锌与足量浓硫酸反应生成的二氧化硫的物质的量为：②n（SO₂）=1.5n（Fe）+n（Zn）=1.5x+y=

7.84L-2.24L

22.4L/mol

=0.25mol，
根据①②联立解得：x=0.1、y=0.1，
则混合金属中铁的质量为：56g/mol×0.1mol=5.6g，锌的质量为：65g/mol×0.1mol=6.5g，
所以这包混合金属屑的质量为：（5.6g+6.5g+6.4g）×2=37g，
答：这包混合金属屑的质量为37g．

点评：本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度中等，注意掌握金属与稀硫酸、浓硫酸反应的原理，注意关系式法在化学计算中的应用，本题中最后计算出的混合金属的质量为两份混合金属的质量之和，不是一份的质量，为易错点．