Question

在托盤天平的兩端各放一只質量相等的燒杯，左盤燒杯中放入ag鋁粉，右盤燒杯中放入bg鎂粉，調(diào)節(jié)天平至平衡，再向左盤燒杯中加入100g 7.3%的稀鹽酸，向右盤燒杯中加入100g 9.8%的稀硫酸，待充分反應后，天平仍平衡，則a，b的值為多少？

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：有關化學方程式的計算

分析：此題屬于金屬與酸的反應的討論題，解題時要分兩種情況分析，但不管那種情況則一定符合兩燒杯反應前后質量差相等：①金屬過量則按酸量計算生成氫氣的質量．②酸過量金屬沒有剩余，則按必須滿足兩燒杯中加入金屬質量減去逸出H₂的質量差相等，然后利用化學方程式的計算解決問題即可．

解答：解：第一種情況：根據(jù)金屬過剩，按酸反應完全計算，加入金屬質量應符合以下要求：
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
2×27 3×98               6
1.8g 100g×9.8%          0.2g
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
24   73          2
2.4g 100g×7.3%  0.2g
100g 9.8%的硫酸至少需要1.8g鋁粉參加反應，才能生成0.2g H₂
要產(chǎn)生0.2H₂，至少需要2.4g鎂參加反應，考慮天平平衡a=b≥2.4g，
第二種情況：酸過剩，金屬反應完全，要使天平平衡，必須滿足兩燒杯中加入金屬質量減去逸出H₂的質量差相等，則：
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
2×27                   6
ag                    

6a

2×27

g
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
24             2
bg            

2b

24

g
天平平衡必須滿足：ag-

6a

2×27

g=bg-

2b

24

g
則：

a

b

=

1.65

1.6

答：第一種情況：當金屬過剩時，a=b≥2.4g；
第二種情況：酸過剩時，

a

b

=

1.65

1.6

．

點評：此題是一道天平問題的考查題，解題的關鍵是對天平平衡原因的分析，是一道訓練學生思維的好題，但題目難度較大，一般會在競賽題中出現(xiàn)．