Question

天平兩托盤上的燒杯中，分別放有足量的等質量、等溶質質量分數的稀硫酸，調整天平至平衡后，向天平左、右兩燒杯中分別加入等質量的下列金屬，天平指針先偏向左邊，最終偏向右邊，則天平左、右兩燒杯中加入的一組金屬分別為

1. A.
   Fe、Cu
2. B.
   Mg、Al
3. C.
   Mg、Zn
4. D.
   Fe、Zn

Answer 1

D
分析：燒杯中的硫酸足量，因此反應產生氫氣的多少決定于金屬的質量；金屬與酸反應放出氫氣，使天平兩端質量減小，但由于金屬活動性不同與酸反應放出氫氣的速度也不同，天平兩端質量減少的速率也不同；由于等質量的金屬完全反應放出氫氣質量不同，因此，兩端金屬完全反應后天平仍不能平衡；因此，需要根據天平指針的偏向，確定金屬的活動性及等質量金屬完全反應放出氫氣質量的大小，判斷兩種金屬．
解答：天平的指針先偏向左邊，說明天平左邊質量減少地較慢，即右邊金屬與酸反應比左邊反應劇烈，右邊金屬活動性比左邊的活動性強；金屬Mg、Al、Fe、Zn的活動性從強到弱的順序為：Mg＞Al＞Zn＞Fe；最后偏向右邊，說明到反應結束時右邊產生氣體較少即等質量金屬完全反應右邊產生氫氣的量小于左邊；等質量的Mg、Al、Fe、Zn與足量的酸完全反應產生氫氣質量從大到小的順序為：Al＞Mg＞Fe＞Zn；
A、不符合右邊金屬活動性比左邊的活動性強；
B、Mg的活動性比Al強，不符合右邊金屬活動性比左邊的活動性強；
C、Mg的活動性比Zn強，不符合右邊金屬活動性比左邊的活動性強；
D、Zn的活動性比鐵強，根據氫氣質量=×金屬質量，所以同質量的Fe、Zn是鐵生成的氫氣多，所以符合實驗現象的情況；
故選D．
點評：本題考查了金屬與酸反應的速度和產生的氫氣質量關系，完成此題，要根據金屬活動性順序的意義和金屬與酸反應生成氫氣的質量規律進行．