Question

向两烧杯中加入相同体积的1．5mol/L的稀硫酸，置于天平的左右两托盘上，调节天平，使之达到平衡，向一个烧杯中加入5．4g镁，另一个烧杯中加入5．4g铝，试根据计算进行分析，当硫酸取不同体积时，反应完毕后，天平可能会发生的变化。

 

Answer 1

（1）金属均过量。此时硫酸的物质的量小于镁的物质的量。即：5.4g/24g/mol=0.225mol. V(H2SO4)<0.225/1.5=0.15L时，硫酸体积小于0.15L，硫酸完全反应，产生氢气的质量相等。天平平衡。

（2）酸过量，金属均完全反应。此时硫酸的物质的量大于铝反应时所需的硫酸物质的量。即：(5.4/27)*1.5 mol=0.3mol V(H2SO4)>0.3/1.5=0.2L时，镁、铝均完全反应，铝产生的氢气比镁多，天平向镁一侧倾斜。

（3）镁恰好完全反应，铝过量。此时硫酸的物质的量等于0.225mol，体积等于0.15L。两侧产生氢气的质量相等，天平平衡。

（4）镁完全反应且硫酸过量，而铝过量。此时硫酸的物质的量大于0.225mol，而小于0.3mol ，即体积在0.15L 到0.20L之间，铝产生氢气的质量比镁多，天平向镁一侧倾斜。

【解析】

试题分析： 因相同浓度、相同体积的稀硫酸，则质量相等，相同质量（wg）的镁和铝，则反应可能存在以下情况：

（1）金属均过量。此时硫酸的物质的量小于镁的物质的量。即：5.4g/24g/mol=0.225mol. V(H2SO4)<0.225/1.5=0.15L时，硫酸体积小于0.15L，硫酸完全反应，产生氢气的质量相等。天平平衡。

（2）酸过量，金属均完全反应。此时硫酸的物质的量大于铝反应时所需的硫酸物质的量。即：(5.4/27)*1.5 mol=0.3mol V(H2SO4)>0.3/1.5=0.2L时，镁、铝均完全反应，铝产生的氢气比镁多，天平向镁一侧倾斜。

（3）镁恰好完全反应，铝过量。此时硫酸的物质的量等于0.225mol，体积等于0.15L。两侧产生氢气的质量相等，天平平衡。

（4）镁完全反应且硫酸过量，而铝过量。此时硫酸的物质的量大于0.225mol，而小于0.3mol ，即体积在0.15L 到0.20L之间，铝产生氢气的质量比镁多，天平向镁一侧倾斜。

考点：考查质量守恒定律及其应用，以及化学方程式计算的相关知识点。