(多选)在托盘天平的两盘上各放一只质量相 - 考试试题及答案解析 - 读趣百科
多选题

(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(  )

A
8.4g铝
B
8.4g氧化钙
C
8.4g镁
D
8.4g碳酸镁

题目答案

AC

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.

举一反三
多选题

(多选)在托盘天平的两盘上各放一只质量相等的烧杯,在两只烧杯中分别加入等质量、等质量分数的稀硫酸,调节天平至平衡,然后向左盘烧杯中加入一定质量的镁粉,向右盘烧杯中加入质量相等的锌粉,充分反应后,下列各种情况中可能出现的是(  )

A
只有锌粉有剩余
B
只有镁粉有剩余
C
天平偏向放锌粉一侧
D
天平偏向放镁粉一侧

题目答案

BC

答案解析

分析:

镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气.

解答:

解:镁、锌和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系为:Mg+H$_2$SO$_4$═MgSO$_4$+H$_2$↑,Zn+H$_2$SO$_4$═ZnSO$_4$+H$_2$↑,

24 98 2 65 98 2

A、由质量关系可知,当锌有剩余时,镁一定有剩余,该选项说法不正确;

B、由质量关系可知,当镁有剩余时,锌可能有剩余,也可能没有剩余,即可能只有镁粉有剩余,该选项说法正确;

C、当镁、锌都有剩余时,生成的氢气质量相等,则天平平衡;

当镁、锌都完全反应时,镁和稀硫酸反应生成的氢气多,则天平偏向放锌粉一侧,即天平可能偏向放锌粉一侧,该选项说法正确;

D、当锌恰好完全反应时,镁有剩余,这时生成的氢气质量相等,天平平衡,即无论怎样,天平不可能偏向放镁粉一侧,该选项说法不正确.

故选:BC.

点评:

本题涉及恰好完全反应、过量等方面的计算,比较难,要注意理解.

多选题

(多选)现有一包由铁粉、木炭粉、镁粉组成的固体混合物5g,向其中加入一定溶质质量分数的稀盐酸100g,充分反应后过滤,得到滤液103.8g、滤渣1g,下列说法中正确的是(  )

A
生成氢气的质量是0.2g
B
滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁和盐酸
C
稀盐酸的溶质质量分数大于或等于7.3%
D
若滤渣的成分是木炭粉,则混合物中铁、镁的质量比为1:1

题目答案

AC

答案解析

分析:

由题意可得,铁粉、镁粉可以与稀盐酸反应并释放出氢气,木炭粉不与稀盐酸反应.

解答:

解:A、铁粉、镁粉可以与稀盐酸反应并释放出氢气,木炭粉不与稀盐酸反应.生成氢气的质量为:5g+100g-103.8g-1g=0.2g,故A正确;

B、若铁粉、镁粉恰好与稀盐酸反应,滤液中只含有氯化镁、氯化亚铁,故B错误;

C、当铁粉、镁粉恰好与稀盐酸反应时,稀盐酸的质量分数最小,设稀盐酸的溶质质量为x,

由铁粉、镁粉与稀盐酸反应方程式 Fe+2HCl=FeCl$_2$+H$_2$↑、Mg+2HCl=MgCl$_2$+H$_2$↑

可得关系式2HCl~H$_2$

73 2

x 0.2g

$\frac {73}{x}$=$\frac {2}{0.2g}$

x=7.3g

此时稀盐酸的溶质质量分数为$\frac {7.3g}{100g}$×100%=7.3%

所以,稀盐酸的溶质质量分数大于或等于7.3%,故C正确;

D、设混合物中铁粉和镁粉的质量分别是x,y,

由铁粉、镁粉与稀盐酸反应方程式

Fe+2HCl=FeCl$_2$+H$_2$↑、Mg+2HCl=MgCl$_2$+H$_2$↑

56 2 24 2

x $\frac {x}{28}$g y $\frac {y}{12}$g

$\left\{\begin{matrix}x+y=4g \ $\frac {x}{28}$+$\frac {y}{12}$=0.2g \ \end{matrix}\right.$,得x=2.8g,y=1.2g,故D错误.

故选:AC.

点评:

本题主要考查混合金属的有关化学方程式的计算和溶质质量分数的计算,难度较大.

多选题

(多选)现有铁和另一种金属组成的混合物5.6g,与100g一定溶质质量分数的稀盐酸恰好完全反应,产生一定量的氢气.下列说法正确的是(  )

A
若另一种金属为镁,可能产生0.2g氢气
B
若另一种金属为锌,不可能产生0.2g氢气
C
若另一种金属为铜,可能产生0.1g氢气,此时该混合物中铁的质量分数为40%
D
若另一种金属为铝,稀盐酸中溶质质量分数一定大于7.3%

题目答案

BD

答案解析

分析:

因为金属与酸反应时生成氢气的质量=$\frac {金属的化合价}{金属的相对原子质量}$×金属的质量,所以同质量的铝、镁与酸反应生成氢气的质量均大于铁,同理锌则小于铁而,铜与酸不反应,所以可以将铜的相对原子质量看成无限大.据此分析解答即可;

解答:

解:假设合金中铁的质量为5.6 g,则根据化学反应的方程式:Fe+2HCl=FeCl$_2$+H$_2$↑可计算出此时产生氢气的质量为0.2 g,同理可计算出5.6 gAl、镁与足量盐酸反应产生氢气的质量大于0.2 g,5.6gZn与足量盐酸反应产生氢气的质量小于0.2 g,

A、若混合物为Fe、Mg,氢气一定大于0.2g,故A错误;

B、若混合物为Fe、Zn,氢气一定小于0.2g,故B正确;

C、若混合物为含有铜,则氢气的质量一定小于0.2g,如果是生成0.1g氢气

设参与反应的铁的质量是x

Fe+2HCl=FeCl$_2$+H$_2$↑

56 2

x 0.1g

$\frac {56}{2}$=$\frac {x}{0.1g}$

x=2.8g,故铁的质量分数为$\frac {2.8g}{5.6g}$×100%=50%,故C错误;

D、当粉末为Fe、Al合金时,因相同质量的铝消耗稀盐酸的质量比铁消耗盐酸的质量大;

设而5.6 g铁时,消耗盐酸的质量为y

Fe+2HCl=FeCl$_2$+H$_2$↑

56 73

5.6g y

$\frac {56}{5.6g}$=$\frac {73}{y}$

y=7.3g

此时盐酸的溶质质量分数为$\frac {7.3g}{100g}$100%=73%

所以合金为为Fe-Al合金时,所需盐酸溶质质量分数一定大于7.3%,故D正确;

故选BD

点评:

相同质量的金属与酸反应产生氢气的质量的多少与金属的相对原子质量和化合价有关.同价态的金属若相对原子质量越大,产生的氢气质量越小.

多选题

(多选)下列物质能除去铜粉中少量铁粉的是(  )

A
稀盐酸
B
ZnCl$_2$溶液
C
NaOH溶液
D
硫酸铜溶液

题目答案

AD

答案解析

分析:

可以根据选项中物质与金属混合物中铁粉、铜粉能否发生反应进行分析、考虑,从而得出正确的结论.

解答:

A、根据金属活动顺序表,氢后的金属不会与稀硫酸或稀盐酸反应,但氢前的金属可以与稀硫酸或稀盐酸反应,所以可以用加入足量稀盐酸再过滤的方法把铜粉中的铁粉除去,故正确;

B、在金属活动顺序表中,前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来,锌的活动性比铁强,不能把铁粉除去,故错误;

C、铁和铜均不能与氢氧化钠反应,不能除去铁粉,故错误;

D、可以加入硫酸铜溶液,根据金属活动性顺序表:铁>H>铜,硫酸铜可与铁粉反应而不与铜粉反应,从而除去混在铜粉中和少量铁粉.

故答案为:AD.

点评:

除去混合物中的杂质,所选择的试剂要满足只能与杂质反应,且反应后不形成新的杂质.

多选题

[多选]为探究Zn和Cu的金属活动性强弱,提供的试剂有:Zn、Cu、H$_2$SO$_4$溶液、ZnSO$_4$溶液、CuSO$_4$溶液.下列说法正确的是(  )

A
选用两种试剂可实现实验目的
B
ZnSO$_4$溶液中加入Cu也能探究金属活动性强弱
C
最多只能设计一种实验方案
D
根据 Zn和Cu的硬度能判断金属活动性强弱

题目答案

AB

答案解析

分析:

根据金属与酸或盐的反应规律,利用Cu和Zn两种金属及其化合物间可发生的反应,推断Cu和Zn两种金属活动性由强弱关系.

解答:

解:A、选用上述试剂中的Cu、ZnSO$_4$溶液或Zn、CuSO$_4$溶液等两种物质就可实现实验目的;故A正确;

B、ZnSO$_4$溶液中加入Cu,Cu不能置换出硫酸锌中的锌,可以说明铜的活动性不如锌强;故B正确;

C、利用Cu、Zn分别与H$_2$SO$_4$溶液反应,或是Cu、ZnSO$_4$溶液的反应,或Zn、CuSO$_4$溶液的反应等都可设计实验方案;故C不正确;

D、金属的硬度属于物理性质,金属的活动性属于化学性质,二者之间没有必然的联系;故D不正确.

故选AB.

点评:

金属活动性顺序中位于氢之前的金属能从酸中置换出氢,活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来.

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