题目内容

将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H2 2.8L(标准状况),原混合物的质量一定不可能是(  )
A、5gB、4gC、8gD、10g
考点:有关混合物反应的计算
专题:
分析:由Mg~H2、Zn~H2、2Al~3H2,可知三种金属中产生等量的氢气质量最大的为锌,质量最小的为铝.用极端假设法进行分析,假设混合物全部是锌或全部是铝,根据生成氢气,分别计算出它们的质量,混合物的质量介于最大值和最小值之间的值,据此判断.
解答: 解:由Mg~H2、Zn~H2、2Al~3H2,可知三种金属中产生等量的氢气质量最大的为锌,质量最小的为铝
标况下,2.8L氢气的物质的量为
2.8L
22.4L/mol
=0.125mol,
设要生成0.125molH2需要锌的质量为y,则:
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2
65g            1mol
y             0.125mol
解得y=
65g×0.125mol
1mol
=8.125g
设要生成0.125molH2 需要铝的质量为z,则:
2Al+3H2SO4═Al2(SO43+3H2
54g                   3mol
z                    0.125mol
解得z=
54g×0.125mol
3mol
=2.25g
所以混合物的质量介于2.25g~8.125g之间,故一定不可能为10g,
故选D.
点评:本题考查混合物的有关计算,难度中等,解答本题关键是用极端假设法考虑问题的思路,“极端假设法”是用数学方法解决化学问题的常用方法,可分别假设原混合物是某一纯净物,计算出各自的质量,混合物的质量介于最大值和最小值之间.
练习册系列答案
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为了减少煤燃烧对大气造成的污染,煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭的重要途径,而减少CO2气体的排放也是人类面临的重大课题.煤综合利用的一种途径如图1所示:
(1)用如图2所示装置定量检测过程①产生的CO2(已知:煤粉燃烧过程中会产生SO2),B中预期的实验现象是
 


(2)已知:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJ?mol-1
C(s)+2H2O(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJ?mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是
 

(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g)
催化剂
CH3OCH3(g)+3H2O(g);△H
①该反应平衡常数表达式为K=
 

②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如右图所示.该反应的△H
 
(填“>”、“<”或“=”)0.若温度不变,减小反应投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将
 
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图4所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是
 
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(2)固体产物成分的探究
实验设计
实验步骤现象
步骤1:取适量的固体产物于试管中,加入足量1.0mol?L-1的盐酸,充分振荡使固体完全溶解固体溶解,没有观察到气泡,溶液呈黄色
步骤2:取少量步骤1所得溶液于试管中,加入适量20%的KSCN溶液,振荡溶液呈血红色
步骤3:另取少量步骤1所得溶液于试管中,滴入少量1.0mol?L-1的KMnO4溶液,振荡KMnO4的紫红色不褪去
思考与判断
根据上面的信息,可以确定固体产物的成分是
 
;步骤1中发生反应的离子方程式为
 

(3)气体产物成分的探究(不考虑水蒸气)
提出假设
假设1:所得气体的成分是SO3
假设2:所得气体的成分是SO2、O2
假设3:所得气体的成分是
 

设计实验方案,验证假设
按下表的实验步骤写出预期现象与结论.
实验操作预期现象与结论
步骤1:将少量气体产物通入盛有适量品红溶液的试管中,观察溶液的颜色变化,然后加热再观察溶液的颜色变化①若
 
,则
 
成立
②若
 
,则
 
成立
步骤2:将气体产物缓缓通过浸在冰水中的U形管(如图),然后在U形管中加入适量0.1mol?L-1的BaCl2溶液,充分振荡
结合上述步骤1的有关结论
 
(填①或②)
①若
 
,则
 
成立
②若
 
,则
 
成立

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