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在初中化学习题中,金属与酸的反应与托盘天平相关的习题较多,各种难易层次的都有,多选题中最难的题也在这里做文章,笔者根据多年的从教经验,对这类题的解法作些归纳,找出了一些规律。
该类习题初始条件是天平处于平衡状态,通过一定的化学反应后看天平是否平衡,我们解题的关键是判断两边放出的H2的质量是否相等。
例析在托盘天平两边各放一只相同的烧杯,内有质量相等及溶质质量分数也相等的稀硫酸,使天平平衡。然后向左右烧杯中分别加入等质量的铁、镁,充分反应后天平是否平衡?
分析当硫酸的量一定时,随金属的量不同,答案也不同,但总的来说不外乎这几种情况:为描述方便,设H2SO4质量为98份,则完全反应消耗金属质量为Fe 56份、Mg 24份。
Fe ~ H2SO4 Mg ~ H2SO4
56 982498
结论1、当两边的酸完全反应时,放出H2相等,天平平衡。但消耗的金属不等,消耗的铁多于镁,余下的镁多于铁,所以若有金属剩余必定有镁。
2、当天平不平衡时,指针总偏向Fe。
3、若有一种金属有余,必定是Mg。
4、若金属全部溶解,H2必不等,Fe产的H2少,指针偏向Fe。
5、若金属均过量,酸必然完全反应,产H2相等,天平平衡。
相关练习
1、在托盘天平两边各放有一烧杯,内各有100克溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,此时天平平衡,再在两边分别各放相等质量的铁、锌,充分反应后若天平仍然平衡,则金属的量为()
A. Fe 6.5克、Zn 6.5克B. Fe 6克、Zn 6 克
C. Fe 10克 、 Zn10克 D. Fe 1克、Zn 1克
分析H2SO4质量:100克×9.8%=9.8克
Fe ~ H2SO4 Zn ~ H2SO4
569865 98
5.6g9.8g 6.5g9.8g
当金属≥6.5g时,酸才能完全反应,产H2才相等,天平才能保持平衡。选(A C)
2、在托盘天平两边各放有相等质量、相等溶质质量分数的稀盐酸,使之平衡,然后向左、右烧杯中分别加入等质量的镁、铁,下列判断正确的是()
A、当金属都有余时,最后天平平衡
B、若最后天平不平衡,则放铁的烧杯内一定有酸剩余
C、若最后天平平衡,两种金属一定都有余
D、若只有一种金属剩余,那一定是铁
答案(A B)
小结解这类习题,必须先算出两个极限点:即两种金属与酸完全反应消耗金属的质量,再根据题目所给金属的量确定所属范围,判断金属是否完全反应,确定产生氢气的量,判断是否平衡。
当酸的量改变时,完全反应的金属量也改变,(设A、B两金属,完全反应分别消耗a克、b克,且a>b)但也不外乎这几种情况,再概括的讲:①当m≥a时(m 表示金属的质量),酸完全反应,放H2相等,平衡,此时金属均过量或一种过量一种恰好完全反应;②当 m<a时,两边的酸消耗不等,产出的H2不等,不平衡,指针偏向产H2少的一边,金属完全反应或有一种剩余。
(责任编辑 陈方炜)
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
该类习题初始条件是天平处于平衡状态,通过一定的化学反应后看天平是否平衡,我们解题的关键是判断两边放出的H2的质量是否相等。
例析在托盘天平两边各放一只相同的烧杯,内有质量相等及溶质质量分数也相等的稀硫酸,使天平平衡。然后向左右烧杯中分别加入等质量的铁、镁,充分反应后天平是否平衡?
分析当硫酸的量一定时,随金属的量不同,答案也不同,但总的来说不外乎这几种情况:为描述方便,设H2SO4质量为98份,则完全反应消耗金属质量为Fe 56份、Mg 24份。
Fe ~ H2SO4 Mg ~ H2SO4
56 982498
结论1、当两边的酸完全反应时,放出H2相等,天平平衡。但消耗的金属不等,消耗的铁多于镁,余下的镁多于铁,所以若有金属剩余必定有镁。
2、当天平不平衡时,指针总偏向Fe。
3、若有一种金属有余,必定是Mg。
4、若金属全部溶解,H2必不等,Fe产的H2少,指针偏向Fe。
5、若金属均过量,酸必然完全反应,产H2相等,天平平衡。
相关练习
1、在托盘天平两边各放有一烧杯,内各有100克溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,此时天平平衡,再在两边分别各放相等质量的铁、锌,充分反应后若天平仍然平衡,则金属的量为()
A. Fe 6.5克、Zn 6.5克B. Fe 6克、Zn 6 克
C. Fe 10克 、 Zn10克 D. Fe 1克、Zn 1克
分析H2SO4质量:100克×9.8%=9.8克
Fe ~ H2SO4 Zn ~ H2SO4
569865 98
5.6g9.8g 6.5g9.8g
当金属≥6.5g时,酸才能完全反应,产H2才相等,天平才能保持平衡。选(A C)
2、在托盘天平两边各放有相等质量、相等溶质质量分数的稀盐酸,使之平衡,然后向左、右烧杯中分别加入等质量的镁、铁,下列判断正确的是()
A、当金属都有余时,最后天平平衡
B、若最后天平不平衡,则放铁的烧杯内一定有酸剩余
C、若最后天平平衡,两种金属一定都有余
D、若只有一种金属剩余,那一定是铁
答案(A B)
小结解这类习题,必须先算出两个极限点:即两种金属与酸完全反应消耗金属的质量,再根据题目所给金属的量确定所属范围,判断金属是否完全反应,确定产生氢气的量,判断是否平衡。
当酸的量改变时,完全反应的金属量也改变,(设A、B两金属,完全反应分别消耗a克、b克,且a>b)但也不外乎这几种情况,再概括的讲:①当m≥a时(m 表示金属的质量),酸完全反应,放H2相等,平衡,此时金属均过量或一种过量一种恰好完全反应;②当 m<a时,两边的酸消耗不等,产出的H2不等,不平衡,指针偏向产H2少的一边,金属完全反应或有一种剩余。
(责任编辑 陈方炜)
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”