(多选)在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯,在两只烧杯里分别加入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸,将天平调节至平衡.然后向左盘的烧杯中加入8.4g铁,反应物之间恰好完全反应.欲使天平恢复平衡,则可向右盘的烧杯中加入( )
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答案解析
分析:
可以用差量法进行计算,左盘烧杯中增加的质量和右盘烧杯中增加的质量相等时,天平保持平衡.
解答:
解:设与8.4g铁反应的硫酸的质量为X,生成氢气的质量为Y,
Fe+H$_2$SO$_4$═FeSO$_4$+H$_2$↑
56 98 2
8.4g X Y
$\frac {56}{98}$=$\frac {8.4g}{X}$ $\frac {56}{2}$=$\frac {8.4g}{Y}$
X=14.7g,Y=0.3g.
由计算可知,当向左盘的烧杯中加入8.4g铁时,生成0.3g氢气,左盘中实际增加的质量为:8.4g-0.3g=8.1g;
A、当加入8.4g铝时,铝过量,应该以硫酸的质量计算生成氢气的质量,
解:设加入8.4g铝时,生成氢气的质量为X,
2Al+3H$_2$SO$_4$═Al$_2$(SO$_4$)$_3$+3H$_2$↑
294 6
14.7g X
$\frac {294}{6}$=$\frac {14.7g}{X}$
X=0.3g,
由计算可知,当向右盘的烧杯中加入8.4g铝时,生成0.3g氢气,右盘中实际增加的质量为:8.4g-0.3g=8.1g;
B、当向右盘的烧杯中加入8.4g氧化钙时,反应后没有气体逸出,右盘中实际增加的质量为8.4g;
C、当加入8.4g镁时,镁过量,应该以硫酸的质量计算生成氢气的质量,
解:设加入8.4g镁时,生成氢气的质量为X,
Mg+H$_2$SO$_4$═MgSO$_4$+H$_2$↑
98 2
14.7g X
$\frac {98}{2}$=$\frac {14.7g}{X}$
X=0.3g,
由计算可知,当向右盘的烧杯中加入8.4g镁时,生成0.3g氢气,右盘中实际增加的质量为:8.4g-0.3g=8.1g;
D、当加入8.4g碳酸镁时,硫酸过量,应该以碳酸镁的质量计算生成二氧化碳的质量,
解:设加入8.4g碳酸镁时,生成二氧化碳的质量为X,
MgCO$_3$+H$_2$SO$_4$═MgSO$_4$+H$_2$O+CO$_2$↑
84 44
8.4g X
$\frac {84}{44}$=$\frac {8.4g}{X}$
X=4.4g,
由计算可知,当向右盘的烧杯中加入8.4g碳酸镁时,生成4.4g二氧化碳,右盘中实际增加的质量为:8.4g-4.4g=4.0g;
由以上计算可知,欲使天平恢复平衡,则可向右盘的烧杯中加入8.4g铝或8.4g镁.
故选:AC.
点评:
本题较难,考查的内容较多,需要考虑多方面的知识,要运用多种方法计算.