Question

1．有镁、铝和铁的混合物6.7g，与足量烧碱溶液共热后，在标准状况下产生3.36L氢气，将剩余溶液过滤后，残渣与足量稀硫酸反应，在标准状况下又产生2.24L氢气．求混合物中各物质的物质的量分数．

Answer 1

分析 有镁、铝和铁的混合物6.7g，与足量烧碱溶液共热后，只有Al与氢氧化钠反应生成氢气，根据生成的氢气计算混合物中Al的物质的量；将剩余溶液过滤后，残渣为Mg、Fe，根据二者质量、电子转移守恒列方程计算Mg、Fe物质的量．

解答 解：有镁、铝和铁的混合物6.7g，与足量烧碱溶液共热后，只有Al与氢氧化钠反应生成氢气，生成氢气为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，则Al的物质的量为$\frac{0.15mol×2}{3}$=0.1mol，
将剩余溶液过滤后，残渣为Mg、Fe，Al的质量为0.1mol×27g/mol=2.7g，则混合物中Mg、Fe总质量为6.7g-2.7g=4g，与硫酸反应生成氢气为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，设Mg、Fe的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量、电子转移守恒，则：$\left\{\begin{array}{l}{2x+2y=0.1×2}\\{24x+56y=4}\end{array}\right.$，解得x=y=0.05，
故混合物中Al的物质的量分数为$\frac{0.1mol}{（0.1+0.05+0.05）mol}$×100%=50%，
Mg、Fe的物质的量分数为$\frac{0.05mol}{（0.1+0.05+0.05）mol}$×100%=25%，
答：混合物中Al的物质的量分数为50%，Mg、Fe的物质的量分数均为25%．

点评 本题考查混合物有关计算，难度不大，注意利用电子转移守恒解答，避免方程式的繁琐．