题目内容

5.一定条件下,在托盘天平的左右两盘上各放一只烧杯,均加入质量分数相同、体积相等的稀盐酸,调整天平呈平衡状态.下列实验操作,最终仍能使天平保持平衡的是(  )
A.向左、右两烧杯中分别加入相等质量的Fe、CaO,反应后盐酸有剩余
B.向左、右两烧杯中分别加入相等质量的Al、Zn,两种金属完全溶解
C.向左、右两烧杯中分别加入相等质量的Mg、Al,反应后两种金属均有剩余
D.向左、右两烧杯中分别加入5.6 g Fe和1.8 g Al,两种金属完全溶解

分析 因为加入的盐酸质量相等,所以需要判断两端加入一定量物质后增加质量是否相等,增加质量相等时天平能仍然保持平衡,不相等时天平发生偏转.可根据化学方程式,借助关系式和差量法进行分析比较.

解答 解:A、铁与盐酸反应后生成氯化亚铁和氢气,氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,不难分析得:有氢气生成的那边质量轻一些,故A错误;
  B、向左、右两烧杯中分别加入相等质量的Al、Zn,两种金属完全溶解,
2Al~3H2 Zn~H2
 54     6       65   2
从以上的分析来看,相同质量的金属生成的氢气质量不同,金属铝生成的氢气多一些,所以反应后天平不平衡,故B错误;
C、分别加入相等质量的Mg、Al,反应后两种金属均有剩余,所以根据盐酸的质量来确定生成的氢气的质量是相等的,所以天平仍然平衡,故C正确;
  D、向左、右两烧杯中分别加入5.6 g Fe和1.8 g Al,两种金属完全溶解反应后生成氢气的质量分别为x、y:
Fe~H2
56    2 
5.6g x
$\frac{56}{2}=\frac{5.6g}{x}$   解得:x=0.2g
2Al~3H2
54      6 
1.8g   y
$\frac{54}{6}=\frac{1.8g}{y}$    解得:y=0.2g
由以上计算可以看出:生成的氢气质量相同,但由于反应物的质量铁多铝少,所以反应后天平不平衡,故D错误.
 故选C.

点评 加入物质充分反应后,天平一端增加的质量=加入固体质量-放出气体的质量,只有加入物质与放出气体质量均相等时,天平才能保持平衡.由于运算量比较大,所以对于有关化学方程式的计算是否熟练是解题的关键.

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