Question

7．将盛有等质量、等溶质质量分数的稀硫酸的两只烧杯，放在托盘天平（灵敏度极高）左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的铁和锌，待反应停止后（不考虑反应中水分挥发，不考虑空气成分参加反应），请判断，下列说法合理的是（　　）

• A． 若天平失去平衡，指针一定偏向放锌的一边
• B． 若天平仍保持平衡，烧杯中的铁一定没有剩余
• C． 反应后两只烧杯中溶液的质量都比反应前的溶液质量减轻了
• D． 放铁的一边产生的氢气一定比放锌的一边产生的氢气多

Answer 1

分析 根据反应的化学方程式，从酸过量和金属过量两个方面分析．如果硫酸是少量的，则产生的氢气量是由硫酸决定，产生相同的氢气，有金属剩余，天平平衡，在这种情况下，有可能锌刚好反应完，铁有剩余；如果硫酸过量，则产生的氢气量由金属决定，由于金属的质量相同，产生的氢气量放入铁的多，最后天平指向放锌的一边进行分析．

解答 解：A、若天平失去平衡，说明酸过量，金属全部参加反应；每65份质量的锌会与硫酸反应生成2份质量的氢气，每56份质量的铁和硫酸反应生成2份质量的氢气，所以相同质量的锌和铁与足量的硫酸反应，铁生成的氢气质量比锌多，所以天平会指向加锌的一方，故A正确；
B、若天平平衡，说明硫酸不足，全部参加反应；
设金属的质量为56g
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56                         2
56g                        2g           
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65                          2
56g                          $\frac{112}{65}$g
根据计算可以知道，等质量的硫酸消耗的锌粉的质量要多，所以铁粉一定有剩余或恰好完全反应，故B错误；
C、根据B可以看出，参加反应的金属的质量大于生成氢气的质量，所以反应后两只烧杯中溶液的质量都比反应前的溶液质量增加，故C错误；
D、根据B分析可知：若酸不足，生成的氢气的质量相等，所以放铁的一边不一定比放锌的一边生成的氢气多，故D错误．
故选：A．

点评 本题是一道天平问题，考查了金属与酸反应，解答时可以依据物质间反应的化学方程式以及酸过量或金属过量的角度进行分析，可以很好的培养学生分析问题的能力．