Question

某研究小組測定Cu-Fe合金和Fe-Al合金中鐵的質量分數．向5.6g其中一種合金粉末中加入100g某溶質質量分數的稀硫酸，恰好完全反應，并產生ag氫氣，則下列說法正確的是（ ）
A．當粉末為Fe-Al合金時，a可能為0.2g
B．當粉末為Cu-Fe合金時，反應完全后，生成物的溶液里一定含有Fe²⁺和Cu²⁺
C．當粉末為Cu-Fe合金時，若a為0.1g，則該種合金中含鐵的質量分數為50%
D．當粉末為Fe-Al合金時，所需稀硫酸溶質質量分數一定大于9.8%

Answer 1

【答案】分析：因為鋁的相對原子質量比鐵小，所以相同質量的鋁與酸完全反應時，產生的氫氣質量多，而銅與酸不反應，所以可以將銅的相對原子質量看成無限大．
解答：解：假設合金中鐵的質量為5.6 g，則根據化學反應的方程式：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑可計算出此時產生氫氣的質量為0.2 g，同理可計算出5.6 gAl與足量硫酸反應產生氫氣的質量大于0.2 g，因此當粉末為Fe-Al合金時，a＞0.2 g；銅不與硫酸反應產生氫氣，因此當粉末為Cu-Fe合金時，a＜0.2 g；當粉末為Cu-Fe合金時若a為0.1g時，利用化學方程式可計算出需鐵的質量為2.8g，故該種合金中含鐵的質量分數為50%．當粉末為Fe-Al合金時，因相同質量的鋁消耗硫酸的質量比鐵消耗硫酸的質量大，而5.6 g鐵時，消耗硫酸的質量為9.8 g，所以合金為為Fe-Al合金時，所需稀硫酸溶質質量分數一定大于9.8%．
故選CD
點評：相同質量的金屬與酸反應產生氫氣的質量的多少與金屬的相對原子質量有關．若相對原子質量越大，產生的氫氣質量越小．