Question

已知硅和铝都能与碱溶液反应，反应的离子方程式分别是：

Si+2OH^-+H₂O+2H₂↑

2Al+2OH^-+2H₂O2+3H₂↑

    现有一铁、硅、铝的混合物13 g，当与足量盐酸反应时，生成标准状况下的氢气的体积为11.2 L；若将等质量的混合物与足量的氢氧化钠溶液反应时，生成的氢气在标准状况下也是11.2 L。求原混合物中各成分的质量。

Answer 1

解析：根据①盐酸与混合物中的Fe、Al反应生成H₂；②NaOH溶液

与混合物中的Al、Si反应生成H₂；③混合物总质量可列出方程组，进而求解。

设混合物中Fe、Si、Al的物质的量分别为x、y、z，

由  Fe—H₂         Si  —  2H₂            2Al—3H₂

 1mol 1mol      1mol   2mol          2mol  3mol

     x     x            y        2y               z    

得x+2y=                                                        ①

2y+                                                      ②

另有56 g·mol^-1x+28 g·mol^-1 y+27 g·mol^-1 z=13 g                                     ③

将①②③三式联立解得：

x=0.1 mol  y=0.2 mol  z=mol

所以m(Fe)=56 g·mol^-1×0.1  mol=5.6g，

m(Si)=28g·mol^-1×0.2 mol=5.6g，

m(Al)=27g·mol^-1×  mol=1.8g。

答案：混合物中Fe、Si、Al的质量分别是5.6 g、5.6 g 和1.8 g。