Question

在保持平衡的天平的左右两盘中各放一只大小和质量均相同的烧杯，两烧杯中都盛有1mol/L的稀硫酸100mL，然后分别向两烧杯中加入一定质量的金属，充分反应后天平仍保持平衡，则金属的质量分别是（　　）

A．4.6 g Na，4.8 g Mg

B．5 g Na，5 g Al

C．2.3 g Na，2.4 g Mg

D．1.8 g Al，2.4 g Mg

Answer 1

分析：分别向两烧杯中加入一定质量的金属，充分反应后天平仍保持平衡，说明加入的金属的质量与生成氢气的质量之差相同，可利用差量法解答该题．

解答：解：n（H₂SO₄）=0.1mol，相关方程式有：2Na+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂↑、Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑、2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，
A．n（Na）=

4.6g

23g/mol

=0.2mol，生成氢气0.1mol，质量为0.2g，烧杯增重4.6g-0.2g=4.4g，n（Mg）=

4.8g

24g/mol

=0.2mol，由于硫酸不足，则生成氢气0.1mol，质量为0.2g，烧杯增重4.8g-0.2g=4.6g，天平不平衡，故A错误；
B．n（Na）=

5

23

mol，生成氢气质量为

5

23

g，烧杯增重5g-

5

23

g，n（Al）=

5

27

mol，硫酸不足，生成氢气0.2g，烧杯增重5g-0.2g=4.8g，天平不平衡，故B错误；
C．n（Na）=

2.3g

23g/mol

=0.1mol，生成氢气0.05mol，质量为0.1g，烧杯增重2.3g-0.1g=2.2g，n（Mg）=

2.4g

24g/mol

=0.1mol，生成氢气0.1mol，质量为0.2g，烧杯增重2.4g-0.2g=2.2g，充分反应后天平仍保持平衡，故C正确；
D．n（Al）=

1.8g

27g/mol

=

2

30

mol，生成氢气0.1mol，质量为0.2g，烧杯增重1.8g-0，2g=1.6g，n（Mg）=

2.4g

24g/mol

=0.1mol，生成氢气0.1mol，质量为0.2g，烧杯增重2.4g-0.2g=2.2g，天平不平衡，故D错误．
故选C．

点评：本题考查化学方程式的计算，题目难度中等，注意根据化学方程式结合差量法计算，易错点为A，注意判断反应物的过量问题．