Question

10．在托盤天平的兩個(gè)托盤上放兩個(gè)質(zhì)量相同的燒杯，并在燒杯中分別加入100mL 1mol•L^-1硫酸．現(xiàn)在在天平右盤的燒杯里放入0.1mol鋅，為了保持天平平衡，則應(yīng)在天平左盤的燒杯里放入鐵（　　）

• A． 0.1mol
• B． 0.01mol
• C． 6.5g
• D． 5.6g

Answer 1

分析 在托盤天平的兩個(gè)托盤上放兩個(gè)質(zhì)量相同的燒杯，并在燒杯中分別加入100mL 1mol•L^-1硫酸即0.1mol．現(xiàn)在在天平右盤的燒杯里放入0.1mol鋅，則鋅和硫酸能恰好完全反應(yīng)生成0.1mol氫氣，故右盤增重的質(zhì)量為6.5g-0.2g=6.3g．若在左盤加入鐵，由于鐵的摩爾質(zhì)量小于鋅，為56g/mol，故若想增重6.3g，則加入的鐵的物質(zhì)的量應(yīng)大于0.1mol，據(jù)此分析計(jì)算．

解答 解：在托盤天平的兩個(gè)托盤上放兩個(gè)質(zhì)量相同的燒杯，并在燒杯中分別加入100mL 1mol•L^-1硫酸即0.1mol．現(xiàn)在在天平右盤的燒杯里放入0.1mol鋅，則鋅和硫酸能恰好完全反應(yīng)生成0.1mol氫氣，故右盤增重的質(zhì)量為6.5g-0.2g=6.3g．為了保持天平平衡，則左盤也應(yīng)增重6.3g．若在左盤加入鐵，由于鐵的摩爾質(zhì)量小于鋅，為56g/mol，故若想增重6.3g，則加入的鐵的物質(zhì)的量應(yīng)大于0.1mol．
設(shè)左盤加入鐵的物質(zhì)的量為xmol，則一定有x＞0.1mol，故鐵0.1mol硫酸反應(yīng)時(shí)，鐵過量，生成氫氣的量由硫酸決定，故為0.1mol，故左盤增重的質(zhì)量為：
56g/mol×xmol-0.1mol×2g/mol=6.3g
解得x=$\frac{6.5g}{56g/mol}$=$\frac{6.5}{56}$mol
質(zhì)量m=$\frac{6.5}{56}mol×56g/mol$=6.5g，故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了金屬和酸反應(yīng)后溶液的增重問題，應(yīng)首先判斷出鐵的物質(zhì)的量需大于鋅的物質(zhì)的量，然后根據(jù)當(dāng)一種物質(zhì)過量時(shí)，應(yīng)根據(jù)量少的物質(zhì)來計(jì)算產(chǎn)物的量來分析．