例題:有一種不純的鐵,已知它含有銅、鋁或者鎂的一種或幾種,將樣品5.6g與足量的稀硫酸完全反應生成0.2g氫氣,則此樣品中一定含有()
A. Cu B. Al C. Ca D.Mg
解題思路:
根據金屬活動順序表可知,K、 Ca、Na、Mg、 Al、Zn、Fe……、H、Cu,Cu 位於H的後面,屬於不活潑金屬,不與稀硫酸發生反應,Al、 Ca、Mg與稀H2SO4反應,題幹中說明是銅、鋁或者鎂的一種或幾種,所以首先排除C. Ca
反應方程式如下:
根據方程式可知,
Fe的分子質量為56,產生0.2gH2需要Fe5.6g,
Mg的分子質量為24,產生0.2gH2需要Mg2.4g,
Al的分子質量為27,產生0.2gH2需要Al 1.8g
如果是純Fe,則樣品5.6g正好產生0.2gH2,如果是5.6g純Mg或純Al則產生的氫氣一定大於0.2g,也就是說如果雜質中只含有Mg或Al中的一種,那樣品5.6g產生的H2必然大於0.2g,所以不只是含有Mg或Al其中的一種雜質,而Cu 不與稀硫酸發生反應,不會產生H2,所以雜質為Mg、Cu 或Al、Cu,所以一定含有的雜質為Cu。
總結:混合物計算在化學題中比較常見,並且解題比較複雜,此時,混合物的計算可以採用平均值法,化難為易。平均值法就是兩個數進行算術平均計算得出的平均值,一定介於兩個數之間,此題中5.6gFe產生0.2gH2,一定有某種物質5.6g產生的H2大於0.2g,某種物質5.6g產生的H2小於0.2g,這樣5.6g樣品才能正好產生0.2gH2,而5.6g純Mg或純Al則產生的氫氣一定大於0.2g,選出某種5.6g產生的H2小於0.2g的物質即可。