Question

19．天平的兩個托盤上均放有盛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，反應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 金屬和酸反應會放出氫氣，加入金屬與生成氫氣的質量之差為托盤內質量增重，質量增重相等天平仍然平衡，結合方程式計算判斷．

解答 解：200mL 0.5mol•L^-1的H₂SO₄的物質的量為：0.2L×0.5mol•L^-1=0.1mol，所以0.1mol的H₂SO₄完全反應，需要鎂是0.1mol，質量為2.4g，需要鈉是0.2mol，質量為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，所以反應完成后天平不能保持平衡，故A錯誤；
B、各加入0.1mol，鎂恰好完全反應，增重為2.4g-0.2g=2.2g，而鈉與酸反應酸過量，溶液增重為2.3-0.1=2.2g，所以兩邊增重相等，反應完成后天平仍保持平衡，故B正確；
C、各加入0.01mol，與B選項同理，鎂完全反應，增重為0.24g-0.02g=0.22g，而鈉與酸反應酸過量，溶液增重為0.23-0.01=0.22g，所以兩邊增重相等，反應完成后天平仍保持平衡，故C正確；
D、各加入0.23g，與選項A同理，鈉增重大，鎂增重少，所以反應完成后天平不能保持平衡，故D錯誤；
故選：BC．

點評 本題考查混合物計算、根據(jù)方程式計算，難度中等，明確天平平衡原理是關鍵．