在保持平衡的天平的左右两盘中各放一只大小和质量均相同的烧杯,两烧杯中都盛有1mol/L的稀硫酸100mL,然后分别向两烧杯中加入一定质量的金属,充分反应后天平仍保持平衡,则金属的质量分别是( )

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硫酸溶液中氢离子物质的量为:n(H+)=1mol/L×0.1L×2=0.2mol,这些氢离子完全反应消耗金属钠、铝和镁的质量分别为:

2Na      ~      2HCl

46g              2mol

m(Na)      0.2mol

m(Na)=46g×0.2mol/2mol=4.6g,

2Al     ~      6HCl

54g            6mol

m(Al)      0.2mol

m(Al)=54g×0.2mol/6mol=1.8g,

Mg     ~      2HCl

24g            2mol

m(Mg)    0.2mol

m(Mg)=24g×0.2mol/2mol=2.4g,

A、由以上计算可知,钠完全反应,镁过量,按不足量计算差量:

2Na     ~     H₂             △m        

4.6g           0.2g           4.4g

Mg       ~     H₂            △m  

4.8g            0.2g          4.6g

故A错误;

B、由以上计算可知,钠、铝过量,按不足量计算差量:

2Na      ~      H₂         △m        

5g                0.2g       4.8g

2Al       ~     3H₂        △m  

5g               0.2g        4.8g

同时要注意,过量的钠会与水反应产生氢气,故钠的△m小于4.8g,故B错误;

C、由以上计算可知,钠、镁完全反应,按不足量计算差量:

2Na     ~   H₂        △m        

2.3g        0.1g        2.2g

Mg     ~   H₂          △m  

2.4g       0.2g         2.2g

故C正确;

D、由以上计算可知,铝、镁与酸恰好完全反应:

2Al    ~     3H₂       △m  

1.8g         0.2g       1.6g

Mg    ~      H₂        △m  

2.4g         0.2g       2.2g

故D错误.

故选C.

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