Question

質量均為mg的鐵和鋅，分別投入到50g質量分數相同的稀硫酸中，充分反應后均產生0.2g氫氣，下面結論錯誤的是（　　）

• A、鋅一定無剩余
• B、鐵一定有剩余
• C、m值一定大于或等于6.5
• D、該稀硫酸中溶質的質量分數一定是19.6%

Answer 1

分析：等質量鐵和鋅與足量的稀硫酸反應，鐵放出氫氣的質量大于鋅，而題設中產生氫氣量均為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，根據生成氫氣的質量可計算出金屬質量m的最小值及參加反應的硫酸的質量，利用稀硫酸的質量分數=

硫酸的質量

稀硫酸的質量50g

×100%可計算該稀硫酸中溶質的質量分數．

解答：解：根據反應的化學方程式可得知，等質量鐵和鋅與足量的稀硫酸反應，鐵放出氫氣的質量大于鋅；由“質量分數相同的稀硫酸”、“充分反應后均產生0.2g氫氣”可知，稀硫酸完全反應；產生等質量的氫氣，消耗的鐵的質量小于消耗的鋅的質量，由于充分反應產生等質量的氫氣，可判斷金屬鐵一定有剩余、鋅可能有剩余或恰好完全反應；
假設鋅恰好完全反應，根據反應的化學方程式，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65    98          2
6.5g  9.8g      0.2g
產生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；需要9.8gH₂SO₄，可計算出溶質的質量分數=

9.8g

50g

×100%=19.6%；
故選A．

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：放出氫氣的質量=

金屬化合價

金屬相對原子質量

×金屬質量．