Question

18．将一铁粉和铝粉混合物分成等质量的两份，再分别和过量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，所生成的气体在同温同压下的体积比为2：1．向混合物与盐酸反应所得溶液中通入标准状况下1.344L氯气．可使溶液中的40%Fe²⁺离子氧化．试求原混合物中两金属各是多少克？

Answer 1

分析 根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算出氯气的物质的量，然后利用电子守恒计算出被氧化的亚铁离子的物质的量，从而可计算出每份混合物中含有Fe的物质的量，然后计算出两份中含有铁的总质量；Fe不与氢氧化钠溶液反应，等量的Al在两个反应中生成氢气的量相等，设出每份中铝的物质的量，然后根据生成氢气的量列式计算出铝的物质的量，再计算出铝的质量即可．

解答 解：向混合物与盐酸反应所得溶液中通入标准状况下1.344L氯气，可使溶液中的40%Fe²⁺离子氧化，标准状况下13.44L氯气的物质的量为：$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，根据电子守恒，0.06mol氯气完全反应氧化Fe²⁺的物质的量为：n（Fe²⁺）=$\frac{0.06mol×2}{3-2}$=0.12mol，根据质量守恒可知每份混合物中含有Fe的物质的量为：$\frac{0.12mol}{40%}$=0.3mol，则原混合物中铁的质量为：56g/mol×0.3mol×2=33.6g；
根据反应Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑可知0.3molFe与盐酸完全反应放出氢气的物质的量为0.3mol，
设铝的物质的量为x，根据电子守恒可知等量的铝在两个反应中生成氢气的物质的量相等，都为$\frac{3}{2}$x，且相同条件下气体体积之比等于物质的量之比，则（0.3mol+$\frac{3}{2}$x）：0.3mol=2：1，解得x=0.2mol，原混合物中铝的质量为：27g/mol×0.2mol×2=10.8g，
答：原混合物中含有Fe的质量为33.6g，含有Al的质量为10.8g．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题有利于提高学生的化学计算能力．