Question

【題目】某種合金由鎂，鋁，銅，鐵中的兩種或兩種以上組成，取該合金10.0g，放入足量H2SO4溶液，收集到標準狀況下的H210.08L；另取該合金10.0g，放入足量NaOH溶液中，收集到標準狀況下的H28.96L。

（1）試據此判斷，合金中一定含有的元素是_______________。（寫元素符號）；

（2）該合金與NaOH溶液反應的離子方程式：_________________________________。

（3）該合金組成可能是________________。（寫出所有可能）

Answer 1

【答案】 Al 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ ①Al Fe ②Al Mg Cu ③Al Mg Fe Cu

【解析】（1）鎂、鋁、銅、鐵這四中金屬單質中，能和NaOH反應的只有鋁，所以合金中一定含有Al元素。故答案為：Al；

（2）Al 與NaOH反應生成氫氣，且有水參與，方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

故答案為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

（3）Al 與NaOH反應生成H28.96L，即0.4mol,根據關系式2Al～3H2↑

n(Al)= ,m（Al）= =7.2g，則合金中其他金屬的總質量為10-7.2=2.8g。等量的鋁與H2SO4、與NaOH反應過程中，失去的電子數相同，所產生的H2也是相同的，所以合金與H2SO4反應，2.8g其他金屬所產生的H2體積為10.08-8.96=1.12L，即0.05mol。

2.8g金屬產生1.12L氫氣，提供的電子為0.05mol×2=0.1mol。此時利用平均值的思想來分析，提供1mol電子需要金屬的平均質量為28g。

①Mg反應生成Mg2+，提供1mol電子需要Mg的質量為；

②Cu與稀硫酸不反應，可以理解為提供1mol電子需要Cu的質量為無窮大；

③Fe反應生成Fe2+，提供1mol電子需要Fe的質量為。

所以，合金中除Al之外另外的金屬，第一種可能性為：只有Fe；第二種可能性有Mg和Cu，一個小于28g，一個大于28g，以某種比例混合可以等于28；第三種可能性是Fe、Mg、Cu三者都有。