在托盘天平两端各放一只等质量的烧杯,向两只烧杯中分别注入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,天平平衡.向左盘烧杯中加入镁,右盘烧杯中加入铁,反应完毕后,天平仍然平衡,则加入镁和铁的质量比可能是(  )A. 1:1B. 3:7C. 7:3D. 81:77

问题描述:

在托盘天平两端各放一只等质量的烧杯,向两只烧杯中分别注入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,天平平衡.向左盘烧杯中加入镁,右盘烧杯中加入铁,反应完毕后,天平仍然平衡,则加入镁和铁的质量比可能是(  )
A. 1:1
B. 3:7
C. 7:3
D. 81:77

第一种情况:加入的两种金属都完全反应:
设镁的质量为x,铁的质量为y,溶液增加的质量为z.
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑       增加的质量
24             2            24-2=22
x                             z

24
x
22
z

x=
12z
11

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑     增加的质量
56               2         56-2=54
y                             z
56
y
54
z

y=
28z
27

加入镁和铁的质量比为
12z
11
28z
27
=81:77.
故选D
第二种情况,金属过量:
则生成氢气与硫酸质量有关,氢气质量相等,由于天平平衡,所以m(硫酸)+m(铁)-m(铁生成的氢气)=m(硫酸)+m(镁)-m(镁产生的氢气),由于硫酸和氢气质量相等,所以m(铁)=m(镁).所以加入的金属质量是相等的.故选A.
故选A、D.
答案解析:天平仍然平衡,说明溶液增加的质量相等,据此可得出本题的答案.
考试点:根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质.
知识点:本题主要考查有关化学方程式的计算,难度较大.关键是要将溶液增加的质量作为得到答案的桥梁.题目没有说明金属必须是相等等条件,所以存在各种可能性.