Question

向兩燒杯中加入相同體積的1．5mol/L的稀硫酸，置于天平的左右兩托盤上，調(diào)節(jié)天平，使之達(dá)到平衡，向一個燒杯中加入5．4g鎂，另一個燒杯中加入5．4g鋁，試根據(jù)計算進(jìn)行分析，當(dāng)硫酸取不同體積時，反應(yīng)完畢后，天平可能會發(fā)生的變化。

 

Answer 1

（1）金屬均過量。此時硫酸的物質(zhì)的量小于鎂的物質(zhì)的量。即：5.4g/24g/mol=0.225mol. V(H2SO4)<0.225/1.5=0.15L時，硫酸體積小于0.15L，硫酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等。天平平衡。

（2）酸過量，金屬均完全反應(yīng)。此時硫酸的物質(zhì)的量大于鋁反應(yīng)時所需的硫酸物質(zhì)的量。即：(5.4/27)*1.5 mol=0.3mol V(H2SO4)>0.3/1.5=0.2L時，鎂、鋁均完全反應(yīng)，鋁產(chǎn)生的氫氣比鎂多，天平向鎂一側(cè)傾斜。

（3）鎂恰好完全反應(yīng)，鋁過量。此時硫酸的物質(zhì)的量等于0.225mol，體積等于0.15L。兩側(cè)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等，天平平衡。

（4）鎂完全反應(yīng)且硫酸過量，而鋁過量。此時硫酸的物質(zhì)的量大于0.225mol，而小于0.3mol ，即體積在0.15L 到0.20L之間，鋁產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量比鎂多，天平向鎂一側(cè)傾斜。

【解析】

試題分析： 因相同濃度、相同體積的稀硫酸，則質(zhì)量相等，相同質(zhì)量（wg）的鎂和鋁，則反應(yīng)可能存在以下情況：

（1）金屬均過量。此時硫酸的物質(zhì)的量小于鎂的物質(zhì)的量。即：5.4g/24g/mol=0.225mol. V(H2SO4)<0.225/1.5=0.15L時，硫酸體積小于0.15L，硫酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等。天平平衡。

（2）酸過量，金屬均完全反應(yīng)。此時硫酸的物質(zhì)的量大于鋁反應(yīng)時所需的硫酸物質(zhì)的量。即：(5.4/27)*1.5 mol=0.3mol V(H2SO4)>0.3/1.5=0.2L時，鎂、鋁均完全反應(yīng)，鋁產(chǎn)生的氫氣比鎂多，天平向鎂一側(cè)傾斜。

（3）鎂恰好完全反應(yīng)，鋁過量。此時硫酸的物質(zhì)的量等于0.225mol，體積等于0.15L。兩側(cè)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等，天平平衡。

（4）鎂完全反應(yīng)且硫酸過量，而鋁過量。此時硫酸的物質(zhì)的量大于0.225mol，而小于0.3mol ，即體積在0.15L 到0.20L之間，鋁產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量比鎂多，天平向鎂一側(cè)傾斜。

考點：考查質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用，以及化學(xué)方程式計算的相關(guān)知識點。