Question

20．將盛有等質量、等溶質質量分數的稀硫酸的兩只燒杯，放在托盤天平左右兩盤上，調節至平衡，再向兩只燒杯中分別放入質量相等的鐵和鋅，下列說法不合理的是（　　）

• A． 待反應停止后，若天平仍保持平衡，燒杯中的鐵一定有剩余
• B． 若天平失去平衡，指針一定先偏向鐵后偏向鋅
• C． 反應后兩只燒杯中溶液的溶質的質量一定都比反應前的溶液質量增加了
• D． 放鐵的一邊產生的氫氣一定比放鋅的一邊產生的氫氣多

Answer 1

分析 根據反應的化學方程式，從酸過量和金屬過量兩個方面分析．如果硫酸是少量的，則產生的氫氣量是由硫酸決定，產生相同的氫氣，有金屬剩余，天平平衡，在這種情況下，有可能鋅剛好反應完，鐵有剩余；如果硫酸過量，則產生的氫氣量由金屬決定，由于金屬的質量相同，產生的氫氣量放入鐵的多，最后天平指向放鋅的一邊．

解答 解：若天平平衡，說明硫酸不足，全部參加反應；
設金屬的質量為1g
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56               2
1g              $\frac{1}{28}$g           
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
1g               $\frac{2}{65}$g
A、根據計算可以知道，等質量的硫酸消耗的鋅粉的質量要多，所以鐵粉一定有剩余或恰好完全反應，故A正確；
B、若天平失去平衡，說明酸過量，金屬全部參加反應；可以看出相同質量的鋅和鐵與足量的硫酸反應，鐵生成的氫氣質量比鋅多，故天平會指向加鋅的一方，故B正確；
C、根據A可以看出，參加反應的金屬的質量大于生成氫氣的質量，故反應后兩只燒杯中溶液的質量都比反應前的溶液質量增加，故C正確；
D、根據A分析可知：若酸不足，生成的氫氣的質量相等，所以放鐵的一邊不一定比放鋅的一邊生成的氫氣多，故D錯誤．
故選：D．

點評 本題是一道天平問題，考查了金屬與酸反應，解答時可以依據物質間反應的化學方程式以及酸過量或金屬過量的角度進行分析，可以很好的培養學生分析問題的能力．