Question

在托盤天平的兩端各放一只質(zhì)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(yīng)后，天平仍平衡，則a，b的值為多少？

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算

分析：此題屬于金屬與酸的反應(yīng)的討論題，解題時(shí)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(yīng)前后質(zhì)量差相等：①金屬過量則按酸量計(jì)算生成氫氣的質(zhì)量．②酸過量金屬?zèng)]有剩余，則按必須滿足兩燒杯中加入金屬質(zhì)量減去逸出H₂的質(zhì)量差相等，然后利用化學(xué)方程式的計(jì)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(yīng)完全計(jì)算，加入金屬質(zhì)量應(yīng)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(yīng)，才能生成0.2g H₂
要產(chǎn)生0.2H₂，至少需要2.4g鎂參加反應(yīng)，考慮天平平衡a=b≥2.4g，
第二種情況：酸過剩，金屬反應(yīng)完全，要使天平平衡，必須滿足兩燒杯中加入金屬質(zhì)量減去逸出H₂的質(zhì)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(dāng)金屬過剩時(shí)，a=b≥2.4g；
第二種情況：酸過剩時(shí)，

a

b

=

1.65

1.6

．

點(diǎn)評(píng)：此題是一道天平問題的考查題，解題的關(guān)鍵是對(duì)天平平衡原因的分析，是一道訓(xùn)練學(xué)生思維的好題，但題目難度較大，一般會(huì)在競(jìng)賽題中出現(xiàn)．