Question

將質(zhì)量相等的鋁粉和鐵粉分別與同體積、同質(zhì)量分?jǐn)?shù)稀硫酸反應(yīng)．反應(yīng)情況如圖所示．有關(guān)敘述中可能正確的是（　　）

A．鋁的活動性比鐵的強，相對原子質(zhì)量比鐵的大

B．鋁粉和鐵粉均為5.6g，硫酸均為100g，其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%

C．硫酸、鋁粉均反應(yīng)完，鐵粉有剩余

D．硫酸、鐵粉均反應(yīng)完，鋁粉有剩余

Answer 1

分析：根據(jù)等質(zhì)量金屬完全反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量大小關(guān)系：Al＞Fe，若質(zhì)量相等的鋁、鐵都完全反應(yīng)，鋁與酸反應(yīng)放出氫氣的量一定大于鐵與酸的反應(yīng)；由圖可以看出，最后鋁和鐵生成的氫氣質(zhì)量相同，故置換出的氫的質(zhì)量相等，說明硫酸全部參加反應(yīng)，根據(jù)同質(zhì)量的鋁鐵生成的氫氣量是鋁大于鐵，然后根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)鋁和鐵與硫酸反應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系，判斷消耗鋁和鐵的質(zhì)量情況．

解答：解：A、由圖示分析可知鋁產(chǎn)生氫氣的斜率比鐵大，故鋁的活動性比鐵的強；鋁的相對原子質(zhì)量是27，鐵的是56，故A錯誤；
B、利用方程式的計算求出消耗相同硫酸時需要鋁鐵的質(zhì)量大小關(guān)系：
設(shè)19.6g的硫酸（100g，其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%）完全反應(yīng)需要鋁的質(zhì)量為x，鐵的質(zhì)量為y
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑    
54   294
x   19.6g

54

x

=

294

19.6g

    x=1.8g
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98
y 19.6g

56

y

=

98

19.6g

  y=11.2g
由此可以看出，產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣需要鐵的質(zhì)量大，而鐵只有5.6g，鋁剩余，故B錯誤；
C、由圖示分析可知兩者最終生成的氫氣質(zhì)量相等，所以消耗的酸量一定相等，也就是稀硫酸一定完全反應(yīng)，而依據(jù)化學(xué)方程式的計算可知同質(zhì)量的鋁要比鐵生成的氫氣要多，故產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣鐵完全反應(yīng)而鋁可能有剩余，故C錯誤；
D、由圖示分析可知兩者最終生成的氫氣質(zhì)量相等，所以消耗的酸量一定相等，也就是稀硫酸一定完全反應(yīng)，而依據(jù)化學(xué)方程式的計算可知同質(zhì)量的鋁要比鐵生成的氫氣要多，故產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣鐵完全反應(yīng)而鋁可能有剩余，故D正確；
故選項為：D．

點評：本題考查了金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系，完成此題，可以依據(jù)金屬與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算所需的金屬與酸的質(zhì)量關(guān)系，進(jìn)而進(jìn)行合理的判斷．