Question

2．已平衡的托盤天平的甲、乙兩燒杯中分別注入等質(zhì)量等濃度的稀硫酸，甲燒杯中加m₁g 鋁片，在乙燒杯中加m₂g鐵片．
若m₁=m₂，且兩燒杯中金屬都有剩余，則天平的指針不偏轉(zhuǎn)，其理由因為生成氫氣質(zhì)量相等．
若m₁=m₂，且兩燒杯中金屬都完全溶解，則天平的指針向乙燒杯偏轉(zhuǎn)，其理由是相同質(zhì)量的鋁和鐵與酸反應(yīng)時，鋁產(chǎn)生氫氣多．
若兩燒杯中金屬都完全溶解，天平的指針不偏轉(zhuǎn)，則m₁：m₂=243：224．

Answer 1

分析 根據(jù)m₁=m₂，且兩燒杯中金屬都有剩余，所以稀硫酸完全反應(yīng)，生成的氫氣質(zhì)量相等，所以反應(yīng)后的天平指針不偏轉(zhuǎn)進行分析；
根據(jù)相同質(zhì)量的鐵和鋁與相同質(zhì)量相同質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸反應(yīng)時，鋁生成的氫氣多，所以甲燒杯減少的質(zhì)量多，天平的指針向乙燒杯傾斜傾斜進行分析；
根據(jù)鋁、鐵都完全溶解，則硫酸過量，此時鋁產(chǎn)生氫氣更多，而指針不偏轉(zhuǎn)，即生成的氫氣質(zhì)量相等，然后結(jié)合化學(xué)方程式為進行計算．

解答 解：m₁=m₂，且兩燒杯中金屬都有剩余，所以稀硫酸完全反應(yīng)，生成的氫氣質(zhì)量相等，所以反應(yīng)后的天平指針不偏轉(zhuǎn)；
相同質(zhì)量的鐵和鋁與相同質(zhì)量相同質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸反應(yīng)時，鋁生成的氫氣多，所以甲燒杯減少的質(zhì)量多，天平的指針向乙燒杯傾斜傾斜；
鋁、鐵都完全溶解，則硫酸過量，此時鋁產(chǎn)生氫氣更多，而指針不偏轉(zhuǎn)，即生成的氫氣質(zhì)量相等，所以
則根據(jù)化學(xué)方程式進行計算：假設(shè)溶液增加1g，則：
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑  溶液增加
54                      6       48
m₁                               1g                     
$\frac{54}{{m}_{1}}$=$\frac{48}{1g}$
解得m₁=$\frac{9}{8}$g；
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑  溶液增加
56                      54
m₂                      1g
$\frac{56}{{m}_{2}}$=$\frac{54}{1g}$
解得m₂=$\frac{28}{27}$g
則m₁：m₂=（$\frac{9}{8}$）：（$\frac{28}{27}$）=243：224．
故答案為：不偏轉(zhuǎn)，因為生成氫氣質(zhì)量相等；
向乙燒杯偏轉(zhuǎn)，相同質(zhì)量的鋁和鐵與酸反應(yīng)時，鋁產(chǎn)生氫氣多；
243：224．

點評 天平平衡問題是初中化學(xué)中的難點，在天平中增加的質(zhì)量等于加入的質(zhì)量減去產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量．