Question

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

• A、Cu
• B、Al
• C、Zn
• D、Mg

Answer 1

考點：根據化學反應方程式的計算

專題：有關化學方程式的計算

分析：A、根據銅和稀硫酸不反應分析．
B、根據鋁和稀硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣的化學方程式計算出同質量的稀硫酸消耗鋁的質量分析．
C、根據鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣計算出同質量的稀硫酸消耗鋅的質量分析．
D、根據鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣計算同質量的稀硫酸消耗鎂的質量分析．

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

56

x

=

98

98g

x=56g
設56g鋁全參加反應消耗硫酸的質量為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時金屬有剩余稀硫酸全反應，所以生成的氫氣質量和右盤產生的氫氣相同．反應前燒杯中物質質量相等，反應后燒杯中物質質量仍相等．故B正確．
C、設56g鋅全參加反應消耗硫酸的質量為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時稀硫酸有剩余，金屬鋅全參加全反應，所以生成的氫氣質量小于右盤產生的氫氣的質量，天平向左盤傾斜，故C不正確．
D、設56g鎂全參加反應消耗硫酸的質量為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量的鎂時，稀硫酸全參加反應，金屬有剩余，生成的氫氣和右盤產生的氫氣相同，故天平仍然平衡；
故選：BD．

點評：本題考查了過量計算問題，抓住解題的關鍵是產生氫氣的質量是否相等．