Question

某含鐵樣品5.6g與足量稀硫酸完全反應后產生氫氣0.195g，則其所含雜質可能是（　　）

A．Na

B．Mg

C．Al

D．Zn

Answer 1

設純鐵5.6g能生成氫氣的質量為x，則有
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56             2
5.6g           x

56

5.6

=

2

x

    x=0.2g
設純鈉5.6g能生成氫氣的質量為y，則有
2Na+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂↑
46              2
5.6g            y

46

5.6g

=

2

y

    y≈0.24g
設純鎂5.6g能生成氫氣的質量為z，則有
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
24             2
5.6g           z

24

5.6g

=

2

z

    z≈0.47g
設純鋁5.6g能生成氫氣的質量為a，則有
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
54                     6
5.6g                   a

54

5.6g

=

6

a

    a≈0.62g
設純鋅5.6g能生成氫氣的質量為b，則有
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
65             2
5.6g           b

65

5.6g

=

2

b

b≈0.17g
根據平均值法，若是鐵與鈉或鎂或鋁的混合物，則生成的氫氣質量應該大于0.2g，不可能為0.195g，故混有的雜質是鋅．
故選D．
或者：
設該金屬混合物為純凈金屬M，其化合價為+2價，其相對原子質量為x．
M+H₂SO₄=MSO₄+H₂↑
x            2
5.6g        0.195g

x

5.6g

=

2

0.195g

x=57.4
由于鐵本身的相對原子質量為56，所以含有的雜質的相對原子質量大于57.4，所以含有的雜質為鋅．故選D．