Question

將質量相等的鋁粉和鐵粉分別與同體積、同質量分數稀硫酸反應．反應情況如圖所示．有關敘述中可能正確的是（ ）

A．鋁的活動性比鐵的強，相對原子質量比鐵的大
B．鋁粉和鐵粉均為5.6g，硫酸均為100g，其溶質質量分數為19.6%
C．硫酸、鋁粉均反應完，鐵粉有剩余
D．硫酸、鐵粉均反應完，鋁粉有剩余

Answer 1

【答案】分析：根據等質量金屬完全反應放出氫氣質量大小關系：Al＞Fe，若質量相等的鋁、鐵都完全反應，鋁與酸反應放出氫氣的量一定大于鐵與酸的反應；由圖可以看出，最后鋁和鐵生成的氫氣質量相同，故置換出的氫的質量相等，說明硫酸全部參加反應，根據同質量的鋁鐵生成的氫氣量是鋁大于鐵，然后根據反應的化學方程式，根據鋁和鐵與硫酸反應的質量關系，判斷消耗鋁和鐵的質量情況．
解答：解：A、由圖示分析可知鋁產生氫氣的斜率比鐵大，故鋁的活動性比鐵的強；鋁的相對原子質量是27，鐵的是56，故A錯誤；
B、利用方程式的計算求出消耗相同硫酸時需要鋁鐵的質量大小關系：
設19.6g的硫酸（100g，其溶質質量分數為19.6%）完全反應需要鋁的質量為x，鐵的質量為y
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑    
54   294
x   19.6g
=    x=1.8g
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98
y 19.6g
=  y=11.2g
由此可以看出，產生等質量的氫氣需要鐵的質量大，而鐵只有5.6g，鋁剩余，故B錯誤；
C、由圖示分析可知兩者最終生成的氫氣質量相等，所以消耗的酸量一定相等，也就是稀硫酸一定完全反應，而依據化學方程式的計算可知同質量的鋁要比鐵生成的氫氣要多，故產生等質量的氫氣鐵完全反應而鋁可能有剩余，故C錯誤；
D、由圖示分析可知兩者最終生成的氫氣質量相等，所以消耗的酸量一定相等，也就是稀硫酸一定完全反應，而依據化學方程式的計算可知同質量的鋁要比鐵生成的氫氣要多，故產生等質量的氫氣鐵完全反應而鋁可能有剩余，故D正確；
故選項為：D．
點評：本題考查了金屬與酸反應生成氫氣的質量關系，完成此題，可以依據金屬與酸反應的化學方程式，計算所需的金屬與酸的質量關系，進而進行合理的判斷．