Question

向已調節(jié)到平衡的托盤天平上的甲、乙兩燒杯中分別注入相同質量、相同質量分數(shù)的稀硫酸．再向甲中加入
m₁ g鋁片，向乙中加入m₂ g鋅粒．
①若m₁=m₂，且兩金屬完全溶解，則天平指針

 

；理由是

 

．
②若兩燒杯中金屬都有剩余，且指針不偏轉，則m₁：m₂=

 

．
③若兩燒杯中金屬完全溶解，且指針不偏轉，則m₁：m₂=

 

．

Answer 1

考點：金屬的化學性質,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：金屬與金屬材料

分析：①相同質量的鋅和鋁與相同質量相同質量分數(shù)的稀鹽酸反應時，有三種可能：一種是金屬過量稀鹽酸不足；一種是稀鹽酸過量金屬不足；一種是一種金屬過量；根據(jù)這三種不同的情況可以得出不同的結果．
根據(jù)鋅、鋁與稀硫酸反應的化學方程式，結合質量守恒定律和已知條件進行分析；
②若鋅、鋁均有剩余，則酸完全反應，氫氣是金屬置換出酸里的氫離子，故兩邊放出氫氣的質量一樣多．則考慮加入的金屬質量．
③若鋅、鋁全部溶解，根據(jù)化學方程式計算出哪邊產(chǎn)生的氫氣多，哪邊的物質質量就減少得多，則天平向另一邊偏轉；

解答：解：①若鋁和鋅都完全溶解，即稀鹽酸過量金屬不足；相同質量的鋅和鋁與鹽酸完全反應時，鋁反應產(chǎn)生的氫氣比鋅反應產(chǎn)生的氫氣多，所以鋁這一邊輕；所以天平指針一定偏向鋅的一方；
②若鋅和鋁均有剩余，則酸不足，酸完全反應，此時用來計算的是酸的量．兩邊消耗酸是一樣的，所以放出氫氣的質量一樣，而天平的指針不偏轉，則加入的鋅和鋁質量相等，故m₁：m₂=1：1．
③鋁、鋅都完全溶解，則硫酸過量，此時鋁產(chǎn)生氫氣更多，而指針不偏轉，即生成的氫氣質量相等，則根據(jù)化學方程式進行計算：假設生成的氫氣質量都為2g，則：
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
54                      6
m₁ 2g
則

54

m1

=

6

2g

，解得m₁=18g．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，
65              2
m₂              2g
則

65

m2

=

2

2g

，解得m₂=65g．則m₁：m₂=18：65
故答案為：①一定偏向鋅的一方；相同質量的鋅和鋁與鹽酸完全反應時，鋁反應產(chǎn)生的氫氣比鋅反應產(chǎn)生的氫氣多，所以鋁這一邊輕．     ②1：1．     ③18：65．

點評：天平平衡問題是初中化學中的難點，在天平中增加的質量等于加入的質量減去產(chǎn)生的氣體的質量．