Question

在托盤天平的兩盤上各放一質(zhì)量相等的燒杯，燒杯中分別盛有100克9.8%的稀硫酸，向兩個(gè)燒杯中同時(shí)放入下列哪組物質(zhì)，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，天平仍然保持平衡：（　　）

A、鎂和鋁各2克

B、鎂和鐵各4克

C、鋅和鐵各6克

D、鎂和鋅各8克

Answer 1

分析：如果酸過量金屬完全反應(yīng)，則相同質(zhì)量的不同金屬與同質(zhì)量的酸反應(yīng)后生成氣體的質(zhì)量肯定不同，天平不能保持平衡；如果金屬過量酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生H₂的質(zhì)量必相同，此時(shí)天平必保持平衡，可以據(jù)此求算出生成等質(zhì)量的氫氣所消耗的金屬的質(zhì)量，然后進(jìn)行判斷即可．

解答：解：由題意可以知道只有在硫酸量不足的條件下才可能使天平依然平衡，其中硫酸的質(zhì)量為：100g×9.8%=9.8g；
鐵、鋅、鎂和鋁與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑為了便于比較我們將該反應(yīng)中的氫氣的化學(xué)計(jì)量數(shù)化為1，即為：

2

3

Al+H₂SO₄═

1

3

Al₂（SO₄）₃+H₂↑，由上述的化學(xué)方程式可以得出如下關(guān)系式：
Fe-Zn-Mg-

2

3

Al-H₂SO₄ -H₂↑
56    65   24    18     98     2
5.6g  6.5g 2.4g  1.8g  9.8g    0.2g
A、根據(jù)上述解答可以知道鎂和鋁各2g，此時(shí)硫酸對鋁過量，即生成氫氣的質(zhì)量不等，所以反應(yīng)完畢，天平不再平衡，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)上述解答可以知道鎂和鐵各4g，對于鐵來說硫酸過量，即生成氫氣的質(zhì)量不等，所以反應(yīng)完畢，天平不再平衡，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)上述解答可以知道鋅和鐵各6g，對于鋅來說硫酸過量，即生成氫氣的質(zhì)量不等，所以反應(yīng)完畢，天平不再平衡，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)上述解答可以知道鎂和鋅各8克，對于這兩種金屬來說硫酸的量不足，即硫酸完全反應(yīng)，所以生成氫氣的質(zhì)量相等，所以反應(yīng)完畢，天平仍然平衡，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評：解決天平平衡題或是天平偏向問題，主要就是比較反應(yīng)前后燒杯中剩余物質(zhì)的質(zhì)量變化量，因?yàn)橛?jì)算的是反應(yīng)后燒杯中物質(zhì)的總質(zhì)量變化，所以常用查量法進(jìn)行比較．