Question

在托盘天平的两盘里，各放等质量、等质量分数的稀H₂SO₄，天平平衡．下列反应后仍然使天平平衡的是（　　）

• A、H₂SO₄都足量，分别加入等质量但不足量的镁、铝
• B、H₂SO₄的量一定且相等，分别加入等质量但过量的镁、铝
• C、加入等质量金属，镁过量，铝恰好与H₂SO₄完全反应
• D、H₂SO₄都足量，分别加入9.9克铝和9.6克镁

Answer 1

分析：要使天平仍然平衡即要使发生反应后天平两边的质量仍然相等，根据各反应的中加入物质质量及产生气体的质量分析比较得出答案．

解答：解：A、H₂SO₄都足量，加入的镁和铝都会和其反应产生氢气，等质量的镁与铝与足量的H₂SO₄反应产生的氢气质量不相等．故反应后天平不平衡；
B、等质量但过量的镁、铝加入到等质量的稀硫酸中，硫酸完全反应，两边产生的氢气的质量相等．故反应后天平仍保持平衡；
C、由化学议程式：Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑     2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
                24               2        54                      6
可知，每24份质量的镁与足量的硫酸反应生成2份质量的氢气，每54份质量的铝与足量的硫酸反应生成6份质量的氢气（即每18份质量的铝与足量的硫酸反应生成2份质量的氢气）若镁和铝的质量相等，两边稀H₂SO₄的质量、质量分数都相等的话，只可能出现铝有剩余的情况，故与题干不相符；
D、设铝与稀硫酸反应生成的氢气的质量为x，镁与稀硫酸反应生成的氢气的质量为y．
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑     Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑     
  54                   6         24              2
   9.9g                 x       9.6g             y

54

9.9g

=

6

x

   解之得：x=1.1g；

24

9.6g

=

2

y

   解之得：y=0.8g；
∴反应后加入铝这一边的质量为：原质量+9.9g-1.1g=原质量+8.8g；
反应后加入镁这一边的质量为：原质量+9.6g-0.8g=原质量+8.8g．
故反应后天平仍保持平衡．
故选B、D

点评：一般情况下同为正二价的金属与足量的酸反应生成的氢气的质量与其相对原子质量成反比．实际解题过程中尤其要注意有铝的情况，因为铝通常显正三价．