Question

如圖所示，游碼放在標尺的零刻度處，天平平衡．在天平兩盤上各放一個質量相等的燒杯，燒杯中分別盛有等質量且足量的稀鹽酸，然后向左邊燒杯中加入12g鎂粉，向右邊燒杯中加入氧化鎂和碳酸鎂的混合物12.4g，已知混合物中鎂元素與氧元素的質量比為3：4，充分反應后，為使天平保持平衡，需將游碼移到（　　）g處

• A、1
• B、2
• C、3
• D、4

Answer 1

分析：左邊加入的鎂與鹽酸反應放出氫氣而使所增加質量為加入鎂的質量與產生氫氣質量差，右邊加入氧化鎂和碳酸鎂的混合物，氧化鎂與鹽酸反應不產生氣體而碳酸鎂與鹽酸放出的二氧化碳使所增加質量為加入混合固體的質量與放出二氧化碳的質量差，由兩邊增加質量的對比，判斷需要將游碼移動的位置．

解答：解：設加入12g鎂后左邊增加的質量為a
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑  溶液質量增加
24             2      24-2=22
12g                    a

24

12g

=

22

a

  a=11g
已知混合物中鎂元素與氧元素的質量比為3：4，設混合物中MgO質量為x

x× 24 40 ×100%+(12.4g-x)× 24 84 ×100%

x× 16 40 ×100%+(12.4g-x)× 48 84 ×100%

=

3

4

  解得x=4g
混合物中碳酸鎂的質量=12.4g-4g=8.4g
設放出二氧化碳的質量為y
MgCO₃+2HCl═MgCl₂+H₂O+CO₂↑
84                    44    
8.4g                  y                      

84

8.4g

=

44

y

  y=4.4g
則加入12.4g氧化鎂與碳酸鎂的混合物后右邊增加的質量=12.4g-4.4g=8g
左邊增加質量比右邊多出的質量=11g-8g=3g，需要將游碼移至3g處
故選C．

點評：根據質量守恒定律，加入固體質量與放出氣體質量的質量為天平各端所增加質量的大小，這是解答本題的關鍵．