Question

10．學校研究性學習小組測定Cu-Fe合金和Fe-Al合金中鐵的質量分數，實驗室只提供一瓶未標明質量分數的稀硫酸和必要的儀器．
他們取其中一種合金的粉末56g與足量該硫酸充分反應，經測定，產生了氣體a g．請討論：當粉末為Cu-Fe合金時，a＜2；當粉末為Fe-Al合金時6.2＞a＞2．

Answer 1

分析 利用極值假設的方法，根據反應的化學方程式，計算合金完全反應產生氫氣的量．

解答 解：當粉末為Fe-Al合金時，假設56g金屬全部為鐵
設生成氫氣質量為x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56                         2
56g                      x
$\frac{56}{2}=\frac{56g}{x}$
解之得 x=2g
假設56g金屬全部為鋁，設生成氫氣質量為y
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
54                                        6
56g                                     y
$\frac{54}{6}=\frac{56g}{y}$
解之得 y≈6.2g
因此，當粉末為Fe-Al合金時，金屬完全反應放出氫氣質量6.2g＞a＞2g
當粉末為Cu-Fe合金時，假設56g金屬全部為鐵，則放出氫氣質量為2g；
根據金屬活動性，銅不能與稀硫酸反應；
因此，當粉末為Cu-Fe合金時，a＜2g
故答案為：2；6.2；2．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力．