Question

已知氯氣的氧化性很強，與金屬發生反應一般生成高價態的金屬氯化物．現有銅、鋁、鎂、鐵、鋅五種金屬中的兩種組成的混合物，取該混合物4g與足量的氯氣反應后，固體質量增加7.1g；等質量的該金屬混合物投入足量的鹽酸中，產生氫氣0.2g．金屬混合物的組成情況可能有________種，分別為________．

Answer 1

2    鋁和鋅、鎂和鋅
分析：此題可分兩步對問題采用極端假設的方法進行，①假設只有一種金屬與氯氣反應；②假設只有一種金屬反應生成了0.2g氫氣，據此取兩者的重合部分即可；
解答：由題意中關于氯氣的特點可建立如下的反應關系式Cu-CuCl₂ Al-AlCl₃ Mg-MgCl₂ Fe-FeCl₃ Zn-ZnCl₂
固體質量增加7.1 g，即Cl的質量為7.1
若僅有一種金屬，且增加7.1g，則根據關系式對相應的金屬質量求解可知分別是：Cu 6.4g Al 1.8g Mg 2.4g Fe 3.73g Zn 6.5g；
因兩種金屬混合后的質量為4g，
故可能的組合為Cu-Al、Cu-Mg、Cu-Fe、Zn-Al、Zn-Mg、Zn-Fe六種
同理，若僅有一種金屬，產生氫氣0.2 g，則依據金屬與鹽酸反應的方程式可計算出對應的金屬質量分別是Al 1.8g Mg 2.4g Fe 5.6g Zn 6.5g；
因兩種金屬混合后的質量為4g，
故可能的組合為Cu-Al、Cu-Mg、Zn-Al、Zn-Mg、Al-Fe、Mg-Fe六種
符合兩種情況的共4種Cu-Al、Cu-Mg、Zn-Al、Zn-Mg
但五種金屬中要排除銅和鐵，原因是銅不與鹽酸反應而會與氯氣反應，鐵與鹽酸反應生成FeCl2而與氯氣反應生成FeCl3，均不能同時滿足固體質量增加7.1g并產生氫氣0.2g．
故答案為：2；鋁和鋅、鎂和鋅．
點評：此題是一道較為復雜的綜合計算題，解題的關鍵是能夠合理的利用極端假設的方式對問題進行分析探討；