Question

5．在天平的左右兩邊分別放有等質(zhì)量的燒杯，在左邊的燒杯中加入100克9.8%的稀硫酸，在右邊的燒杯中加入100克7.3%的稀鹽酸，調(diào)節(jié)天平至平衡，接著向左邊燒杯中加入ag鎂，右邊燒杯中加入bg鋁，充分反應(yīng)后天平仍然平衡，則a、b的關(guān)系正確的是（　　）

• A． a=b≥2.4g
• B． a=b≥1.8g
• C． a=2.4g，b=1.8g
• D． a＜2.4g，b＜1.8g

Answer 1

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0.2g H₂，至少需要2.4g鎂參加反應(yīng)，考慮天平平衡a=b≥2.4g，所以A正確．
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                   $\frac{6a}{2×27}$g
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
24             2
bg            $\frac{2}{24}$bg
天平平衡必須滿足a-$\frac{6a}{2×27}$g=b-$\frac{2}{24}$bg
則$\frac{a}=\frac{1.65}{1.6}$
故選A．

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)．