题目内容

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2.3gB.各加入0.1molC.各加入0.01molD.各加入0.23g

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.

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