Question

19．天平的兩個(gè)托盤上均放有盛200mL 0.5mol•L^-1的H₂SO₄溶液的燒杯，天平平衡，向兩燒杯中分別加入Na和Mg單質(zhì)，反應(yīng)完成后天平仍保持平衡，則加入的兩金屬可能組合是（　　）

• A． 各加入2.3g
• B． 各加入0.1mol
• C． 各加入0.01mol
• D． 各加入0.23g

Answer 1

分析 金屬和酸反應(yīng)會(huì)放出氫氣，加入金屬與生成氫氣的質(zhì)量之差為托盤內(nèi)質(zhì)量增重，質(zhì)量增重相等天平仍然平衡，結(jié)合方程式計(jì)算判斷．

解答 解：200mL 0.5mol•L^-1的H₂SO₄的物質(zhì)的量為：0.2L×0.5mol•L^-1=0.1mol，所以0.1mol的H₂SO₄完全反應(yīng)，需要鎂是0.1mol，質(zhì)量為2.4g，需要鈉是0.2mol，質(zhì)量為4.6g，
A、各加入2.3g，鈉增重為2.3g-0.1g=2.2g，而鎂增重為：$\frac{22}{24}×2.3$=2.1g，兩邊增重不等，所以反應(yīng)完成后天平不能保持平衡，故A錯(cuò)誤；
B、各加入0.1mol，鎂恰好完全反應(yīng)，增重為2.4g-0.2g=2.2g，而鈉與酸反應(yīng)酸過(guò)量，溶液增重為2.3-0.1=2.2g，所以兩邊增重相等，反應(yīng)完成后天平仍保持平衡，故B正確；
C、各加入0.01mol，與B選項(xiàng)同理，鎂完全反應(yīng)，增重為0.24g-0.02g=0.22g，而鈉與酸反應(yīng)酸過(guò)量，溶液增重為0.23-0.01=0.22g，所以兩邊增重相等，反應(yīng)完成后天平仍保持平衡，故C正確；
D、各加入0.23g，與選項(xiàng)A同理，鈉增重大，鎂增重少，所以反應(yīng)完成后天平不能保持平衡，故D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物計(jì)算、根據(jù)方程式計(jì)算，難度中等，明確天平平衡原理是關(guān)鍵．