Question

在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調(diào)節(jié)天平至平衡，在燒杯中分別注入質(zhì)量相等、質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸，若在右盤燒杯中投入一定質(zhì)量的鐵恰好完全反應(yīng)，為使天平仍然平衡，應(yīng)在左盤的燒杯中投入與鐵質(zhì)量相等的一種金屬可能是（　　）

• A、Cu
• B、Al
• C、Zn
• D、Mg

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：有關(guān)化學(xué)方程式的計算

分析：A、根據(jù)銅和稀硫酸不反應(yīng)分析．
B、根據(jù)鋁和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣的化學(xué)方程式計算出同質(zhì)量的稀硫酸消耗鋁的質(zhì)量分析．
C、根據(jù)鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣計算出同質(zhì)量的稀硫酸消耗鋅的質(zhì)量分析．
D、根據(jù)鎂和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣計算同質(zhì)量的稀硫酸消耗鎂的質(zhì)量分析．

解答：解：根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知只要酸全參加反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣就一樣多，所以和鐵質(zhì)量相同的金屬只要將酸全反應(yīng)即可．
A、銅和稀硫酸不反應(yīng)，鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)后天平會偏向放金屬銅的一側(cè)．故A不正確．
B、設(shè)和鐵反應(yīng)的稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量為98g，恰好完全反應(yīng)時鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98
 x  98g

56

x

=

98

98g

x=56g
設(shè)56g鋁全參加反應(yīng)消耗硫酸的質(zhì)量為y
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
54    3×98
56g   y

54

56g

=

3×98

y

故y＞3×98g，所以56g鋁和燒杯稀硫酸反應(yīng)時金屬有剩余稀硫酸全反應(yīng)，所以生成的氫氣質(zhì)量和右盤產(chǎn)生的氫氣相同．反應(yīng)前燒杯中物質(zhì)質(zhì)量相等，反應(yīng)后燒杯中物質(zhì)質(zhì)量仍相等．故B正確．
C、設(shè)56g鋅全參加反應(yīng)消耗硫酸的質(zhì)量為z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65 98
56g z

65

56g

=

98

z

z=

56

65

×98g＜98g
所以56g鋅和燒杯稀硫酸反應(yīng)時稀硫酸有剩余，金屬鋅全參加全反應(yīng)，所以生成的氫氣質(zhì)量小于右盤產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量，天平向左盤傾斜，故C不正確．
D、設(shè)56g鎂全參加反應(yīng)消耗硫酸的質(zhì)量為a
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
24 98
56g a

24

56g

=

98

a

a=

56

24

×98g＞98g
所以左盤加入和右盤同樣質(zhì)量的鎂時，稀硫酸全參加反應(yīng)，金屬有剩余，生成的氫氣和右盤產(chǎn)生的氫氣相同，故天平仍然平衡；
故選：BD．

點(diǎn)評：本題考查了過量計算問題，抓住解題的關(guān)鍵是產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是否相等．