Question

將5.6克不純的鐵粉與足量的稀硫酸反應，仍能生成2克氫氣，是因為（ ）
A．鐵中含有碳和鋅
B．鐵表面有鐵銹
C．鐵中含有碳和鋁
D．鐵中含有碳

Answer 1

【答案】分析：加入是純鐵時正好生成2g氫氣，混入雜質中一定要有含有能生成氫氣的物質，且含有的物質中一定含有同質量時比鐵生成的氫氣多與少的兩種物質，采用極端假設法進行分析探討即可．
解答：解：正常情況下當有56g純鐵粉時可以生成2g氫氣
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              2
56g             2g
現在由于鐵粉不純生成的氫氣同樣是2g，這時一定有其他的物質與酸反應生成氫氣
先看選項，選項中，除了Fe之外的物質有碳（C），鋅（Zn），鐵銹（Fe₂O₃），鋁（Al）
碳不與稀硫酸反應；鋅與酸反應：65gZn才能生成2g氫氣．（如下）
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65            2
65g           2g
鋁與酸反應是18g鋁生成2g氫氣
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
2x27                  3x2
18g                   2g
然后再依據選項組合一下，假如不純的鐵粉中除了鐵粉外的物質是碳或是鐵銹，而碳和鐵銹發生的反應都不生成氫氣，所以B和D是錯的．
再看A選項，當極限時產生的H₂范圍是（0g-2g）而鐵粉不純，所以A選項產生的氫氣一定少于2g
C選項的氫氣極限量為（0g-6.2222g）綜上，所以選C
故選C
點評：此題是金屬與酸反應制氫氣的綜合計算，題解題的關鍵是采用極端假設法對混入的金屬進行分析找到可能的組合，屬于綜合性較強的題目．