Question

20．A、B兩只質(zhì)量不等的燒杯各放入質(zhì)量不等但均含有9.8g溶質(zhì)的硫酸溶液，分置于托盤天平的左右兩盤，天平不平衡．再分別在A、B兩燒杯中加入質(zhì)量相等的鐵粉和鋅粉，反應(yīng)停止后，發(fā)現(xiàn)天平平衡，則
①反應(yīng)前A、B兩燒杯（含內(nèi)置硫酸溶液）的最大質(zhì)量差是0.0277g．
②此情況下，鐵粉和鋅粉質(zhì)量的取值范圍是大于0且小于6.5g．

Answer 1

分析 根據(jù)鎂、鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以判斷反應(yīng)物之間的質(zhì)量關(guān)系，從而可以進一步判斷可能出現(xiàn)的情況．

解答 解：根據(jù)氫氣的質(zhì)量=$\frac{金屬的化合價}{金屬的相對原子質(zhì)量}$×金屬質(zhì)量，顯然是A燒杯“加鐵”放出的氫氣必須比B燒杯“加鋅”放出的氫氣多，換句話說就是A燒杯增加的質(zhì)量必須比B燒杯增加的質(zhì)量小．而如果“含有硫酸9.8克的稀硫酸”全部參加反應(yīng)，則放出的氫氣一樣多，所以B燒杯中，硫酸必須有剩余．
我們先考慮第一種可能：鐵過量，鋅不足． 設(shè)它們都是a克（5.6＜a＜6.5），則A燒杯增加質(zhì)量=a-0.2 g，B燒杯增加質(zhì)量=$\frac{63a}{65}$g，兩燒杯質(zhì)量增加的差=$\frac{63a}{65}$g-（a-0.2 g）=（0.2-$\frac{2a}{65}$），把a=6.5代入，得下限值=0克．【此為答案的最小值，應(yīng)該比它大，不包括它】．
再考慮第二種可能：鐵鋅都不足，設(shè)它們都是a克（a＜5.6），則A燒杯增加質(zhì)量=$\frac{54a}{56}$g，B燒杯增加質(zhì)量=$\frac{63a}{65}$g，兩燒杯質(zhì)量增加的差=$\frac{63a}{65}$g-$\frac{54a}{56}$g=$\frac{9a}{1280}$a，把a=5.6代入，得上限值=0.0277克．【此為答案的最大值，應(yīng)該比它小，不包括它】．
所以，答案應(yīng)該是反應(yīng)前AB燒杯質(zhì)量差為大于0且小于0.0277克，加入的金屬質(zhì)量應(yīng)該是大于0且小于6.5克．
故答案為：（1）0.0277g；（2）大于0且小于6.5g．

點評 分析時，一定要面面俱到，不能漏掉任何一種可能出現(xiàn)的情況，否則容易出錯．