问题 多选题

在托盘天平两边各放一只烧杯,调节天平至平衡,在烧杯中分别注入质量相等,质量分数相同的稀硫酸,若在右盘烧杯中投入一定质量的铁恰好完全反应,为使天平仍然平衡,应在左盘的烧杯中投入与铁质量相等的一种金属可能是(  )

A.Cu

B.A1

C.Zn

D.Mg

答案

根据质量守恒定律可知只要酸全参加反应产生的氢气就一样多,所以和铁质量相同的金属只要将酸全反应即可.

A、铜和稀硫酸不反应,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应后天平会偏向放金属铜的一侧.故A不正确.

B、设和铁反应的稀硫酸中溶质质量为98g,恰好完全反应时铁的质量为x

Fe+H2SO4=FeSO4+H2

56   98   

x    98g

56
x
=
98
98g

x=56g

设56g铝全参加反应消耗硫酸的质量为y

2Al+3H2SO4=Al2(SO43+3H2

54    98

56g    y

54
56g
=
98
y

y>98g,所以56g铝和烧杯稀硫酸反应时金属有剩余稀硫酸全反应,所以生成的氢气质量和右盘产生的氢气相同.反应前烧杯中物质质量相等,反应后烧杯中物质质量仍相等.故B正确.

C、设56g锌全参加反应消耗硫酸的质量为z

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

65  98

56g  z

65
56g
=
98
z

z=

56
65
×98g<98g

所以56g锌和烧杯稀硫酸反应时稀硫酸有剩余,金属锌全参加全反应,所以生成的氢气质量小于右盘产生的氢气的质量,天平向左盘倾斜,故C不正确.

D、设56g镁全参加反应消耗硫酸的质量为a

Mg+H2SO4=MgSO4+H2

24  98

56g  a

24
56g
=
98
a

a=

56
24
×98g>98g

所以左盘加入和右盘同样质量的镁时,稀硫酸全参加反应,金属有剩余,生成的氢气和右盘产生的氢气相同,故天平仍然平衡,故D正确.

故答案选BD.

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