Question

10．在托盘天平的两个托盘上放两个质量相同的烧杯，并在烧杯中分别加入100mL 1mol•L^-1硫酸．现在在天平右盘的烧杯里放入0.1mol锌，为了保持天平平衡，则应在天平左盘的烧杯里放入铁（　　）

• A． 0.1mol
• B． 0.01mol
• C． 6.5g
• D． 5.6g

Answer 1

分析 在托盘天平的两个托盘上放两个质量相同的烧杯，并在烧杯中分别加入100mL 1mol•L^-1硫酸即0.1mol．现在在天平右盘的烧杯里放入0.1mol锌，则锌和硫酸能恰好完全反应生成0.1mol氢气，故右盘增重的质量为6.5g-0.2g=6.3g．若在左盘加入铁，由于铁的摩尔质量小于锌，为56g/mol，故若想增重6.3g，则加入的铁的物质的量应大于0.1mol，据此分析计算．

解答 解：在托盘天平的两个托盘上放两个质量相同的烧杯，并在烧杯中分别加入100mL 1mol•L^-1硫酸即0.1mol．现在在天平右盘的烧杯里放入0.1mol锌，则锌和硫酸能恰好完全反应生成0.1mol氢气，故右盘增重的质量为6.5g-0.2g=6.3g．为了保持天平平衡，则左盘也应增重6.3g．若在左盘加入铁，由于铁的摩尔质量小于锌，为56g/mol，故若想增重6.3g，则加入的铁的物质的量应大于0.1mol．
设左盘加入铁的物质的量为xmol，则一定有x＞0.1mol，故铁0.1mol硫酸反应时，铁过量，生成氢气的量由硫酸决定，故为0.1mol，故左盘增重的质量为：
56g/mol×xmol-0.1mol×2g/mol=6.3g
解得x=$\frac{6.5g}{56g/mol}$=$\frac{6.5}{56}$mol
质量m=$\frac{6.5}{56}mol×56g/mol$=6.5g，故选C．

点评 本题考查了金属和酸反应后溶液的增重问题，应首先判断出铁的物质的量需大于锌的物质的量，然后根据当一种物质过量时，应根据量少的物质来计算产物的量来分析．