Question

14．质量均为mg的铁和锌，分别投入到50g质量分数相同的稀硫酸中，充分反应后均产生0.2g氢气．下列结论正确的是（　　）

• A． 锌一定有剩余
• B． 硫酸一定有剩余
• C． m值大于或等于5.6
• D． 可以确定稀硫酸浓度为19.6%

Answer 1

分析 根据等质量铁和锌与足量的稀硫酸反应，铁放出氢气的质量大于锌，而题设中产生氢气量均为0.2g，可推断出稀硫酸量不足而被完全反应，而金属铁一定有剩余；
假设锌与硫酸恰好完全反应，根据生成氢气的质量可计算出金属质量m的最小值及参加反应的硫酸的质量，利用稀硫酸的质量分数=$\frac{参加反应的硫酸质量}{稀硫酸质量50g}$×100%可计算该稀硫酸中溶质的质量分数进行分析．

解答 解：根据反应的化学方程式可得知，等质量铁和锌与足量的稀硫酸反应，铁放出氢气的质量大于锌；由“质量分数相同的稀硫酸”、“充分反应后均产生0.2g氢气”可知，稀硫酸完全反应，故B错误；产生等质量的氢气，消耗的铁的质量小于消耗的锌的质量，由于充分反应产生等质量的氢气，可判断金属铁一定有剩余、锌可能有剩余或恰好完全反应，故A错误；
假设锌恰好完全反应，根据反应的化学方程式，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65    98          2
6.5g  9.8g      0.2g
产生0.2g氢气可计算至少需要6.5g锌，m的值等于6.5g时锌无剩余，大于6.5g时有剩余，故C错误；
需要9.8gH₂SO₄，可计算出溶质的质量分数=$\frac{9.8g}{50g}$×100%=19.6%，故D正确．
故选：D．

点评 对于金属与足量的酸反应放出氢气的量还可以通过以下算式计算与对比：放出氢气的质量=$\frac{金属化合价}{金属相对原子质量}$×金属质量．