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10.在托盘天平的两个托盘上放两个质量相同的烧杯,并在烧杯中分别加入100mL 1mol•L-1硫酸.现在在天平右盘的烧杯里放入0.1mol锌,为了保持天平平衡,则应在天平左盘的烧杯里放入铁(  )
A.0.1molB.0.01molC.6.5gD.5.6g

分析 在托盘天平的两个托盘上放两个质量相同的烧杯,并在烧杯中分别加入100mL 1mol•L-1硫酸即0.1mol.现在在天平右盘的烧杯里放入0.1mol锌,则锌和硫酸能恰好完全反应生成0.1mol氢气,故右盘增重的质量为6.5g-0.2g=6.3g.若在左盘加入铁,由于铁的摩尔质量小于锌,为56g/mol,故若想增重6.3g,则加入的铁的物质的量应大于0.1mol,据此分析计算.

解答 解:在托盘天平的两个托盘上放两个质量相同的烧杯,并在烧杯中分别加入100mL 1mol•L-1硫酸即0.1mol.现在在天平右盘的烧杯里放入0.1mol锌,则锌和硫酸能恰好完全反应生成0.1mol氢气,故右盘增重的质量为6.5g-0.2g=6.3g.为了保持天平平衡,则左盘也应增重6.3g.若在左盘加入铁,由于铁的摩尔质量小于锌,为56g/mol,故若想增重6.3g,则加入的铁的物质的量应大于0.1mol.
设左盘加入铁的物质的量为xmol,则一定有x>0.1mol,故铁0.1mol硫酸反应时,铁过量,生成氢气的量由硫酸决定,故为0.1mol,故左盘增重的质量为:
56g/mol×xmol-0.1mol×2g/mol=6.3g
解得x=$\frac{6.5g}{56g/mol}$=$\frac{6.5}{56}$mol
质量m=$\frac{6.5}{56}mol×56g/mol$=6.5g,故选C.

点评 本题考查了金属和酸反应后溶液的增重问题,应首先判断出铁的物质的量需大于锌的物质的量,然后根据当一种物质过量时,应根据量少的物质来计算产物的量来分析.

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