Question

在托盘天平两边各放一只烧杯，调节天平至平衡，在烧杯中分别注入质量相等，质量分数相同的稀硫酸，若在右盘烧杯中投入一定质量的铁恰好完全反应，为使天平仍然平衡，应在左盘的烧杯中投入与铁质量相等的一种金属可能是（　　）

A．Cu

B．A1

C．Zn

D．Mg

Answer 1

分析：A、根据铜和稀硫酸不反应分析．
B、根据铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气的化学方程式计算出同质量的稀硫酸消耗铝的质量分析．
C、根据锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气计算出同质量的稀硫酸消耗锌的质量分析．
D、根据镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气计算同质量的稀硫酸消耗镁的质量分析．

解答：解：根据质量守恒定律可知只要酸全参加反应产生的氢气就一样多，所以和铁质量相同的金属只要将酸全反应即可．
A、铜和稀硫酸不反应，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应后天平会偏向放金属铜的一侧．故A不正确．
B、设和铁反应的稀硫酸中溶质质量为98g，恰好完全反应时铁的质量为x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56   98   
x    98g

56

x

=

98

98g

x=56g
设56g铝全参加反应消耗硫酸的质量为y
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
54    98
56g    y

54

56g

=

98

y

y＞98g，所以56g铝和烧杯稀硫酸反应时金属有剩余稀硫酸全反应，所以生成的氢气质量和右盘产生的氢气相同．反应前烧杯中物质质量相等，反应后烧杯中物质质量仍相等．故B正确．
C、设56g锌全参加反应消耗硫酸的质量为z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65  98
56g  z

65

56g

=

98

z

z=

56

65

×98g＜98g
所以56g锌和烧杯稀硫酸反应时稀硫酸有剩余，金属锌全参加全反应，所以生成的氢气质量小于右盘产生的氢气的质量，天平向左盘倾斜，故C不正确．
D、设56g镁全参加反应消耗硫酸的质量为a
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
24  98
56g  a

24

56g

=

98

a

a=

56

24

×98g＞98g
所以左盘加入和右盘同样质量的镁时，稀硫酸全参加反应，金属有剩余，生成的氢气和右盘产生的氢气相同，故天平仍然平衡，故D正确．
故答案选BD．

点评：本题考查了过量计算问题，抓住解题的关键是产生氢气的质量是否相等．