Question

12．某研究小組測定Cu～Fe合金和Al～Fe合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)．向5.6g其中一種合金粉末中加入100g某溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，恰好完全反應(yīng)，并產(chǎn)生ag氫氣．下列說法正確的組合是
①當粉末為Cu～Fe合金時，反應(yīng)所得溶液中一定含有Fe²⁺和Cu²⁺；
②當粉末為Cu～Fe合金時，若a為0.1g，則該種合金中含鐵的質(zhì)量分數(shù)為50%；
③當粉末為Al～Fe合金時，a＜0.2g；
④當粉末為Al～Fe合金時，所需稀硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)＞9.8%；（　　）

• A． ①③
• B． ②③
• C． ②④
• D． ③④

Answer 1

分析 Cu～Fe合金中，Cu和稀硫酸不反應(yīng)，只有Fe和稀硫酸反應(yīng)生成Fe²⁺；Al～Fe合金可先假設(shè)Al和Fe分別是5.6g時，各自和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量和所需硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量，然后再來找出Al～Fe合金和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的范圍及硫酸質(zhì)量分數(shù)的范圍．

解答 解：①、當粉末為Cu～Fe合金時，因為Cu和稀硫酸不反應(yīng)，只有Fe和稀硫酸反應(yīng)生成Fe²⁺，所以溶液中不可能有Cu²⁺．故①錯誤；
②、當粉末為Cu～Fe合金時，若a為0.1g，即氫氣為0.1g，根據(jù)鐵和稀硫酸反應(yīng)方程式，用氫氣質(zhì)量求出鐵的質(zhì)量為2.8g，即合金中含鐵的質(zhì)量分數(shù)為50%．故②正確；
③、當粉末為Al～Fe合金時，假設(shè)鋁為5.6g，通過計算可知5.6g鋁會產(chǎn)生0.62g氫氣；如果鐵是5.6g，通過計算可知5.6g鐵會產(chǎn)生0.2g氫氣，也就是說5.6gAl～Fe合金產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量大于0.2g而小于0.62g．故③錯誤；
④、當粉末為Al～Fe合金時，假設(shè)鋁為5.6g，通過計算可知5.6g鋁消耗硫酸溶質(zhì)是30.5g，即100g硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為30.5%；如果鐵是5.6g，通過計算可知5.6g鐵消耗硫酸溶質(zhì)是9.8g，即100g硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為9.8%，所以5.6gAl～Fe合金和硫酸反應(yīng)需硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)大于9.8% 而小于30.5%．故④正確．
由以上分析可知，C正確．
故選C．

點評 相同質(zhì)量的金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量的多少與金屬的相對原子質(zhì)量有關(guān)．若相對原子質(zhì)量越大，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量越小．