在課外活動中,同學們利用氣流的反沖作用,設(shè)計了一種極輕巧的小車,往試管中加入兩種試劑,塞緊試管塞后,小車在平直的木板上向前運動.假設(shè)小車運行的距離與產(chǎn)生的氣體體積成正比,已知在此情況下,O2、CO2、H2的密度(g/L)分別為16ρ、22ρ和ρ.下列提供的各組試劑中,理論上能使小車運行更遠的是( )
A.足量的鋅與20g質(zhì)量分數(shù)為10%的稀硫酸
B.足量的鋅與20g質(zhì)量分數(shù)為10%的鹽酸
C.適量的MnO2與20g質(zhì)量分數(shù)為10%的過氧化氫溶液
D.足量的碳酸鈣與20g質(zhì)量分數(shù)為10%的鹽酸
【答案】
分析:小車在同一條水平道路上行程最遠,小車是在氣體放出時產(chǎn)生的推力作用下前進,行程遠近與產(chǎn)生氣體的體積多少成正比,產(chǎn)生氣體體積最多的小車行程最遠;
解答:解:A、設(shè)足量的鋅與20g質(zhì)量分數(shù)為10%的稀硫酸反應(yīng),生成氫氣的質(zhì)量為x
Zn+H
2SO
4=ZnSO
4+H
2↑
98 2
20g×10% x
=
x=
g
則氫氣的體積為
L;
B、設(shè)足量的鋅與20g質(zhì)量分數(shù)為10%的稀鹽酸反應(yīng),生成氫氣的質(zhì)量為y
Zn+2HCl=ZnCl
2+H
2↑
73 2
20g×10% y
y=
g
則氫氣的體積為
L;
C、適量的MnO
2與20g質(zhì)量分數(shù)為10%的過氧化氫溶液反應(yīng)生成氧氣z
2H
2O
22H
2O+O
2↑
68 32
20g×10% z
z=
g
則氧氣體積=
÷16ρ=
L;
D、足量的碳酸鈣與20g質(zhì)量分數(shù)為10%的鹽酸,生成二氧化碳質(zhì)量為w
CaCO
3+2HCl═CaCl
2+H
2O+CO
2↑
73 44
20g×10% w
w=
g
則二氧化碳的體積=
÷22ρ=
L.
由上述計算可知選項C生成的氣體體積最大,理論上能使小車行得最遠.
故選C.
點評:金屬越活潑,與酸反應(yīng)生成氫氣越快,但不一定越多,會運用化學方程式計算生成氫氣的質(zhì)量生成氫氣的質(zhì)量.