问题 多选题

在天平的两边托盘上各放一个等量的烧杯,然后在左边烧杯中放入a克镁粉,右边烧杯中放入b克铁粉,调节天平至平衡.再向左边烧杯中注入100克19.6%的稀硫酸,向右边烧杯中注入100克14.6%的稀盐酸,最终天平仍平衡,则a与b的关系合理的是(  )

A.a=b

B.a=2b

C.若a=3则b=7

D.若a=7.8则b=12.3

答案

稀硫酸中溶质质量=100g×19.6%=19.6g.

稀盐酸中溶质质量=100g×14.6%=14.6g

第一种情况:酸过剩,金属反应完全,由于天平先前处于平衡状态,所以加入酸后的平衡一定是氢气的质量相等所致.即金属完全反应时生成的氢气的质量相等,设氢气的质量为x

Mg+H2SO4═MgSO4+H2

24              2     

ag              x   

24
2
=
a
x
  a=12x 

Fe+2HCl═FeCl2+H2

56             2     

bg             x     

56
2
=
b
x
  b=28x

a
b
=
12x
28x
=
3
7

所以C符合要求

第二种情况:根据金属过量,按酸反应完全计算,加入金属质量应符合以下要求:

由于天平先前处于平衡状态,所以加入酸后的平衡一定是氢气的质量相等所致.即金属完全反应时生成的氢气的质量相等.所以反应掉的金属一定还是镁为4.8g,而铁为11.2g的关系.之后金属有剩余.

Mg+H2SO4═MgSO4+H2

24   98        2

4.8g 19.6g    0.4g

Fe+2HCl═FeCl2+H2

56   73         2

11.2g 14.6g     0.4g

100g 19.6%的硫酸至少需要4.8g镁粉参加反应,才能生成0.4g H2

所以D选项a为7g镁有剩余,而铁为12.3g是有剩余的.

故选CD.

综合
单项选择题