Question

在保持平衡的天平的左右兩盤中各放一只大小和質量均相同的燒杯，兩燒杯中都盛有1mol/L的稀硫酸100mL，然后分別向兩燒杯中加入一定質量的金屬，充分反應后天平仍保持平衡，則金屬的質量分別是（　　）

A．4.6 g Na，4.8 g Mg

B．5 g Na，5 g Al

C．2.3 g Na，2.4 g Mg

D．1.8 g Al，2.4 g Mg

Answer 1

分析：分別向兩燒杯中加入一定質量的金屬，充分反應后天平仍保持平衡，說明加入的金屬的質量與生成氫氣的質量之差相同，可利用差量法解答該題．

解答：解：n（H₂SO₄）=0.1mol，相關方程式有：2Na+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂↑、Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑、2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，
A．n（Na）=

4.6g

23g/mol

=0.2mol，生成氫氣0.1mol，質量為0.2g，燒杯增重4.6g-0.2g=4.4g，n（Mg）=

4.8g

24g/mol

=0.2mol，由于硫酸不足，則生成氫氣0.1mol，質量為0.2g，燒杯增重4.8g-0.2g=4.6g，天平不平衡，故A錯誤；
B．n（Na）=

5

23

mol，生成氫氣質量為

5

23

g，燒杯增重5g-

5

23

g，n（Al）=

5

27

mol，硫酸不足，生成氫氣0.2g，燒杯增重5g-0.2g=4.8g，天平不平衡，故B錯誤；
C．n（Na）=

2.3g

23g/mol

=0.1mol，生成氫氣0.05mol，質量為0.1g，燒杯增重2.3g-0.1g=2.2g，n（Mg）=

2.4g

24g/mol

=0.1mol，生成氫氣0.1mol，質量為0.2g，燒杯增重2.4g-0.2g=2.2g，充分反應后天平仍保持平衡，故C正確；
D．n（Al）=

1.8g

27g/mol

=

2

30

mol，生成氫氣0.1mol，質量為0.2g，燒杯增重1.8g-0，2g=1.6g，n（Mg）=

2.4g

24g/mol

=0.1mol，生成氫氣0.1mol，質量為0.2g，燒杯增重2.4g-0.2g=2.2g，天平不平衡，故D錯誤．
故選C．

點評：本題考查化學方程式的計算，題目難度中等，注意根據化學方程式結合差量法計算，易錯點為A，注意判斷反應物的過量問題．