两个烧杯加入足量的相同体积浓度均为3mol/L的硫酸溶液置于天平的左右两个托盘上,调节天平使之达到平衡,向一个烧杯中加入10.8g镁,向另一个烧杯中加入10.8g铝,则反应完全后,天平可能怎样变

Question

两个烧杯加入足量的相同体积浓度均为3mol/L的硫酸溶液置于天平的左右两个托盘上,调节天平使之达到平衡,向一个烧杯中加入10.8g镁,向另一个烧杯中加入10.8g铝,则反应完全后,天平可能怎样变化?根据计算分析

Answer 1

金属投入硫酸中可能会产生以下三种情况：
⑴硫酸过量,两种金属均完全反应；
⑵金属过量,硫酸的量均不足,两种金属都未完全反应；
⑶硫酸的用量对一种金属来说是足量的,对于另外一种金属是不足量的.
n(Al)=10.8/27=0.4mol
n(Mg)=10.8/24=0.45mol
与Al完全反应需硫酸:(0.4*3/2)/3=0.2L
与Mg完全反应需硫酸:(0.45*1)/3=0.15L
⑴当V（H2SO4）≥0.2L时,硫酸均足量.0.4molAl置换出0.6molH2,0.45molMg置换出0.45molH2,Al置换出H2多,因此,天平放Al的一端升高.
⑵当V（H2SO4）≤0.15L时,两种金属都过量,两烧杯中H2SO4均作用完,放出H2的量相等,天平仍平衡.
⑶当0.15L＜V（H2SO4）＜0.2L时,Mg完全反应酸有余,而Al有剩余酸不足,此时镁与酸反应产生的H2仍为0.45mol,Al与酸反应产生的H2大于0.45mol,小于0.6mol,天平放Al的一端升高.