Question

14．質(zhì)量均為mg的鐵和鋅，分別投入到50g質(zhì)量分數(shù)相同的稀硫酸中，充分反應后均產(chǎn)生0.2g氫氣．下列結(jié)論正確的是（　　）

• A． 鋅一定有剩余
• B． 硫酸一定有剩余
• C． m值大于或等于5.6
• D． 可以確定稀硫酸濃度為19.6%

Answer 1

分析 根據(jù)等質(zhì)量鐵和鋅與足量的稀硫酸反應，鐵放出氫氣的質(zhì)量大于鋅，而題設中產(chǎn)生氫氣量均為0.2g，可推斷出稀硫酸量不足而被完全反應，而金屬鐵一定有剩余；
假設鋅與硫酸恰好完全反應，根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量可計算出金屬質(zhì)量m的最小值及參加反應的硫酸的質(zhì)量，利用稀硫酸的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{參加反應的硫酸質(zhì)量}{稀硫酸質(zhì)量50g}$×100%可計算該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)進行分析．

解答 解：根據(jù)反應的化學方程式可得知，等質(zhì)量鐵和鋅與足量的稀硫酸反應，鐵放出氫氣的質(zhì)量大于鋅；由“質(zhì)量分數(shù)相同的稀硫酸”、“充分反應后均產(chǎn)生0.2g氫氣”可知，稀硫酸完全反應，故B錯誤；產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣，消耗的鐵的質(zhì)量小于消耗的鋅的質(zhì)量，由于充分反應產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣，可判斷金屬鐵一定有剩余、鋅可能有剩余或恰好完全反應，故A錯誤；
假設鋅恰好完全反應，根據(jù)反應的化學方程式，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65    98          2
6.5g  9.8g      0.2g
產(chǎn)生0.2g氫氣可計算至少需要6.5g鋅，m的值等于6.5g時鋅無剩余，大于6.5g時有剩余，故C錯誤；
需要9.8gH₂SO₄，可計算出溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{9.8g}{50g}$×100%=19.6%，故D正確．
故選：D．

點評 對于金屬與足量的酸反應放出氫氣的量還可以通過以下算式計算與對比：放出氫氣的質(zhì)量=$\frac{金屬化合價}{金屬相對原子質(zhì)量}$×金屬質(zhì)量．