Question

在天平兩端托盤上各放一個盛有20g19.6%的稀硫酸的燒杯，并使天平平衡，然后在其中一個燒杯中加入10gFe，另一個燒杯中放入鋅，要使反應后天平仍保持平衡，所放入鋅的質量是（ ）
A．5.6g
B．6.5g
C．10g
D．13g

Answer 1

【答案】分析：根據鐵與硫酸反應的方程式中鐵與硫酸的質量比，分析完全反應的量，根據完全反應的量及題干中的含義，首先由化學方程式計算出其中一只燒杯中放入10g鐵后，增加的質量是多少；然后計算另一只燒杯中加入多少鋅片后發生反應所增加的質量必須和前面的相同才可以平衡．
解答：解：由Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑的方程可知，鐵與硫酸反應的質量比為56：2=28：1，由題意可知，鐵與硫酸的質量比為：10g：（20g×19.6%）=10：3.92，由此可知，硫酸的量不足，硫酸完全反應．
設20g19.6%的稀硫酸與鐵反應生成的氫氣的質量為X
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
    98         2
   20g×19.6%  X
  解得X=0.08g
托盤天平中一只燒杯中放入鐵后質量增加了：10g-0.08g=9.92g
要使托盤天平仍保持平衡，則另一端燒杯中放入鋅片后完全反應后增加的質量必須也是9.92g，
設20g19.6%的稀硫酸反應掉的鋅的質量為y
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65  98
y  20g×19.6%
     解得：y=2.6g
由于20g19.6%的稀硫酸反應掉的鋅的質量為2.6g，加入鋅的質量一定是大于9.92g．所以，硫酸完全反應．由于硫酸都是完全反應，放出的氫氣的質量相等．所以，另一個燒杯中放入鋅，要使反應后天平仍保持平衡，所放入鋅的質量是10g．由以上計算可知：
A、所放入鋅的質量是5.6g．不符合題意；
B、所放入鋅的質量是6.5g．不符合題意；
C、所放入鋅的質量是10g．符合題意；
D、所放入鋅的質量是13g．不符合題意．
故選C．
點評：在本題中由于加入的酸是不足量的，與金屬反應生成的氫氣相等，只要是兩邊加入金屬的質量相等，天平就平衡．