Question

1．在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯，在两只烧杯里分别加入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，将天平调节至平衡，然后向左盘的烧杯中加入5.6g铁，反应物之间恰好完全反应．欲使天平恢复平衡，则可向右盘的烧杯中加入（　　）

• A． 5.6g铝
• B． 6.5g锌
• C． 5.4g氧化钙
• D． 5.6g镁和碳酸镁混合物

Answer 1

分析 可以用差量法进行计算，左盘烧杯中增加的质量和右盘烧杯中增加的质量相等时，天平保持平衡．

解答 解：设与5.6铁反应的硫酸的质量为x，生成氢气的质量为y，
 Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
 56  98          2
5.6g  x          y
$\frac{56}{5.6g}=\frac{98}{x}=\frac{2}{y}$
x=9.8g  y=0.2g
由计算可知，当向左盘的烧杯中加入5.6g铁时，生成0.2g氢气，左盘中实际增加的质量为：5.6g-0.2g=5.4g；
A、当加入8.4g铝时，铝过量，应该以硫酸的质量计算生成氢气的质量，
设加入5.6g铝时，生成氢气的质量为x，
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
      294               6
     14.7g              x
$\frac{294}{14.7g}=\frac{6}{x}$
x=0.3g，
由计算可知，当向右盘的烧杯中加入5.6g铝时，生成0.3g氢气，右盘中实际增加的质量为：5.6g-0.3g=5.3g；
B、当加入5.6g锌时，硫酸过量，应该以锌的质量计算生成氢气的质量，
设加入5.6g锌时，生成氢气的质量为x，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
5.6g            x
$\frac{65}{5.6g}=\frac{2}{x}$
解得x=0.17g，
由计算可知，当向右盘的烧杯中加入5.6g锌时，生成0.17g氢气，右盘中实际增加的质量为：5.6g-0.17g=5.43g；
C、当向右盘的烧杯中加入5.4g氧化钙时，反应后没有气体逸出，右盘中实际增加的质量为5.4g；
D、当加入5.6g镁和碳酸镁混合物时，镁与硫酸反应生成氢气，稀硫酸与碳酸镁反应生成二氧化碳，质量会小于5.4g
答案：C

点评 本题较难，考查的内容较多，需要考虑多方面的知识，要运用多种方法计算．加入物质充分反应后，天平一端增加的质量=加入固体质量-放出气体的质量，只有加入物质与放出气体质量均相等时，天平才能保持平衡．由于运算量比较大，所以对于有关化学方程式的计算是否熟练是解题的关键．