Question

托盤天平兩邊各放一個(gè)盛有等質(zhì)量（含n mol HCl）的甲乙兩個(gè)燒杯，調(diào)節(jié)天平平衡，然后在甲乙燒杯中分別投入a mol鎂和b mol鋁充分反應(yīng)后天平仍保持平衡．
（1）若天平兩邊酸都過量，則甲、乙兩邊凈增重分別為

 

g，

 

g，由此推斷a：b=

 

．
（2）若天平兩邊酸均用完，其中一邊金屬過量，則過量的金屬必為

 

，這是因?yàn)樯�成等量的氫氣，消耗的鋁比鎂的質(zhì)量要�。�由此推出天平平衡條件是

 

．
（3）若天平兩邊金屬均過量，則甲、乙兩邊產(chǎn)生的氫氣，所加金屬的質(zhì)量，由此推斷a：b=

 

．
（4）若天平一邊酸過量，另天平一邊金屬過量，則過量的金屬必為

 

，此時(shí)滿足平平衡條件是（用代數(shù)式表示）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）若天平兩邊酸均過量，金屬完全反應(yīng)，根據(jù)方程式利用差量法計(jì)算溶液質(zhì)量增重；
（2）因?yàn)樯�成等量的氫氣，消耗的鋁比鎂的質(zhì)量要小，故過量金屬為鋁，根據(jù)鎂完全反應(yīng)計(jì)算計(jì)算出鹽酸的量，再根據(jù)鹽酸算出生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)天平平衡列式；
（3）金屬均過量，由H元素守恒，生成氫氣質(zhì)量相等，天平仍保持平衡，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，加入Mg、Al相等，進(jìn)而計(jì)算二者物質(zhì)的量之比；
（4）若天平一邊酸過量，另天平一邊金屬過量，則過量金屬為鋁，鎂不足，根據(jù)天平平衡列式．

解答： 解：（1）若天平兩邊酸均過量，金屬完全反應(yīng)，則：
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑  增重
24                  22
24a g               x
x=

22×24ag

24

=22a g
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑  增重
54                     48
27a g                   y
y=

27ag×48

54

=24b g
因天平平衡，則：22ag=24bg，a：b=12：11，
故答案為：22a；24b，12：11；
（2）Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑  增重
    24   2                22
    24ag n                 x
x=

22×24ag

24

=22a g
n=

24ag×2

24

=2a，要使天平平衡，則有27b-2a=22a，則a：b=9：8且a=0.5n；
故答案為：鋁；a：b=9：8且a=0.5n；
（3）金屬均過量，由H元素守恒，生成氫氣質(zhì)量相等，天平仍保持平衡，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，加入Mg、Al相等，則24a=27b，故a：b=9：8；
故答案為：9：8；
（4）若天平一邊酸過量，另天平一邊金屬過量，則過量金屬為鋁，鎂不足．
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑  增重
24                  22
24a g               x
x=

22×24ag

24

=22a g
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑  增重
       6           6       48
       n                   y
y=

48n

6

g=8ng
則有：27bg-8ng=22ag，即27b-8n=22a；
故答案為：鋁；27b-8n=22a．

點(diǎn)評(píng)：本題以天平平衡為載體，考查化學(xué)方程式有關(guān)計(jì)算，難度較大，側(cè)重對(duì)質(zhì)量守恒定律的考查，過量計(jì)算按不足量來計(jì)算．