Question

2．將16g兩種金屬的混合物投入足量稀硫酸中，反應完全后得到H₂ 8.96L（標準狀況），則該混合物的組成可能是（　　）

• A． 鈉和鐵
• B． 鎂和銅
• C． 鋁和鎂
• D． 鋅和鐵

Answer 1

分析 假設金屬均為+2價，金屬總物質的量等于氫氣物質的量，根據n=$\frac{m}{M}$計算混合金屬平均摩爾質量；因為為兩種金屬的混合物，故平均摩爾質量應介于各組分之間，根據電子轉移守恒，若金屬不與鹽酸反應，其摩爾質量可以視作無窮大；Al為+2價時的摩爾質量為：$\frac{27g/mol}{3}$×2=18g/mol．

解答 解：標況下8.96L氫氣物質的量為：$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
假設金屬均為+2價，金屬總物質的量等于氫氣物質的量，
故混合金屬平均摩爾質量為：$\frac{16g}{0.4mol}$=40g/mol，因為為兩種金屬的混合物，故該平均摩爾質量應介于各組分之間，
A．Na為+1價金屬，轉化為+2價金屬的摩爾質量為46g/mol，鐵的摩爾質量為56g/mol，二者的平均摩爾質量一定大于40g/mol，故A錯誤；
B．Cu不與鹽酸反應，其摩爾質量可以視作無窮大；鎂的摩爾質量為24g/mol，二者的平均摩爾質量可以為40g/mol，故B正確；
C．Mg的摩爾質量為24g/mol，Al為+2價時的摩爾質量為：$\frac{27g/mol}{3}$×2=18g/mol，二者的摩爾質量都小于40g/mol，故C錯誤；
D．鋅的摩爾質量為65g/mol，Fe的摩爾質量為56g/mol，二者摩爾質量都大于30/mol，不符合題意，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度中等，注意明確金屬與酸反應的實質，熟練掌握平均摩爾質量在化學計算中的應用方法，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學計算能力．