Question

19．天平的两个托盘上均放有盛200mL 0.5mol•L^-1的H₂SO₄溶液的烧杯，天平平衡，向两烧杯中分别加入Na和Mg单质，反应完成后天平仍保持平衡，则加入的两金属可能组合是（　　）

• A． 各加入2.3g
• B． 各加入0.1mol
• C． 各加入0.01mol
• D． 各加入0.23g

Answer 1

分析 金属和酸反应会放出氢气，加入金属与生成氢气的质量之差为托盘内质量增重，质量增重相等天平仍然平衡，结合方程式计算判断．

解答 解：200mL 0.5mol•L^-1的H₂SO₄的物质的量为：0.2L×0.5mol•L^-1=0.1mol，所以0.1mol的H₂SO₄完全反应，需要镁是0.1mol，质量为2.4g，需要钠是0.2mol，质量为4.6g，
A、各加入2.3g，钠增重为2.3g-0.1g=2.2g，而镁增重为：$\frac{22}{24}×2.3$=2.1g，两边增重不等，所以反应完成后天平不能保持平衡，故A错误；
B、各加入0.1mol，镁恰好完全反应，增重为2.4g-0.2g=2.2g，而钠与酸反应酸过量，溶液增重为2.3-0.1=2.2g，所以两边增重相等，反应完成后天平仍保持平衡，故B正确；
C、各加入0.01mol，与B选项同理，镁完全反应，增重为0.24g-0.02g=0.22g，而钠与酸反应酸过量，溶液增重为0.23-0.01=0.22g，所以两边增重相等，反应完成后天平仍保持平衡，故C正确；
D、各加入0.23g，与选项A同理，钠增重大，镁增重少，所以反应完成后天平不能保持平衡，故D错误；
故选：BC．

点评 本题考查混合物计算、根据方程式计算，难度中等，明确天平平衡原理是关键．