解题思路:采用极值法先计算纯铁5.6g能生成氢气的质量,然后再确定杂质的类别.假设样品中全部是铁,计算一下5.6g铁能产生多少氢气,再与0.195g作比较,若计算值比0.195g大,说明混有的金属产生氢气的能力不如铁,或者说根本就不会产生氢气;若计算值比0.195g小,说明混有的金属产生氢气的能力比铁强.
设纯铁5.6g能生成氢气的质量为x,则有
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
5.6g x
[56/5.6]=[2/x]
x=0.2g
设纯钠5.6g能生成氢气的质量为y,则有
2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑
462
5.6g y
[46/5.6g]=[2/y]
y≈0.24g
设纯镁5.6g能生成氢气的质量为z,则有
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24 2
5.6g z
[24/5.6g]=[2/z]
z≈0.47g
设纯铝5.6g能生成氢气的质量为a,则有
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
54 6
5.6g a
[54/5.6g]=[6/a]
a≈0.62g
设纯锌5.6g能生成氢气的质量为b,则有
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,
65 2
5.6g b
[65/5.6g]=[2/b]
b≈0.17g
根据平均值法,若是铁与钠或镁或铝的混合物,则生成的氢气质量应该大于0.2g,不可能为0.195g,故混有的杂质是锌.
故选D.
或者:
设该金属混合物为纯净金属M,其化合价为+2价,其相对原子质量为x.
M+H2SO4=MSO4+H2↑
x 2
5.6g 0.195g
[x/5.6g]=[2/0.195g]
x=57.4
由于铁本身的相对原子质量为56,所以含有的杂质的相对原子质量大于57.4,所以含有的杂质为锌.故选D.
点评:
本题考点: 根据化学反应方程式的计算.
考点点评: 本题考查了混合金属与酸反应生成氢气的质量关系,完成此类题目,可以首先采用极值法,然后采用平均值法进行.