《2022年初中化学中的托盘天平平衡问题及测试题 2.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年初中化学中的托盘天平平衡问题及测试题 2.pdf（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、初中化学中的托盘天平平衡问题天平平衡问题是初中化学教学中常出现的问题，也是总复习中的一个难点，这类问题由于前提条件不同，最后得出的结论也不同，学生往往对这类问题的解决感到比较困难。解这类题的关键是抓住天平平衡的条件左盘和右盘物质的质量相等。初中化学阶段常接触的天平平衡问题多是把活泼金属（或碳酸盐）和盐酸或稀硫酸反应与天平平衡问题联系在一起。概括起来大致分两种情况：一是天平两边所加入的金属（或碳酸盐）质量相等、酸的质量和质量分数也相等；二是天平两边所加入的酸的质量、质量分数相等，但金属（或碳酸盐）的质量不相等。下面就这两种情况进行分析总结。一、天平两边的金属质量（或碳酸盐）、酸的质量、质量分数均
2、相等对于这种情况，天平平衡的条件是左右两盘生成的气体质量相等，则天平平衡，否则失去平衡。1等质量的不同金属（或碳酸盐）和等质量、等质量分数的足量酸反应例 1在天平两边各放一个烧杯，调节天平平衡，然后分别倒入等质量、等质量分数的足量稀硫酸后，分别向两边的烧杯中加入等质量的锌和铁，反应完毕后，天平指针是否偏转？若偏转，偏向哪一方？解析：此题中天平指针是否偏转，取决于左右盘生成的氢气的质量是否相等。本题中给出的酸足量，所以生成的氢气质量取决于金属的质量。我们根据方程式不难得出这样的结论：等质量的金属和足量的酸反应生成氢气质量由多到少的顺序： Al、Mg、Fe、Zn（初中常用的几种金属）。即题目中天平
3、左右盘生成的氢气的质量不相等，天平将失去平衡，指针偏向生成氢气较少的锌的一边。2足量且质量相等的金属（或碳酸盐）和等质量、等质量分数的酸反应在例 1 中，若金属是足量的，那么生成氢气的质量就应该根据酸进行计算。我们不难看出，此时天平两边生成氢气的质量是相等的，那么天平也就平衡了。综上所述，我们可归纳出下面的规律：足量的物质计算标准（耗尽量） 生成气体的质量天平指针酸金属（或碳酸盐）不等偏（天平不平衡）金属（或碳酸盐）酸相等不偏（天平平衡）对于这种类型的天平平衡题，关键是看清哪个量是足量，进而确定天平的状态。另外，我们还可以根据天平的状态，确定什么物质无剩余，什么物质可能有剩余，什么物质肯定有剩
4、余。在此需要说明一点的是，金属（或碳酸盐）足量不一定两种物质均剩余，也就是说生成等质量的气体时，消耗量较多的金属（或碳酸盐）也可以是恰好完全反应，而消耗量较少的金属肯定有剩余。例 2在天平左右盘分别盛有等质量、等质量分数的稀硫酸的烧杯，调节天平平衡后，向两边烧杯中分别加入质量相等的锌和镁，反应完毕后，天平让保持平衡，则下列情况不可能的是（）。A两烧杯中酸均耗尽B锌、镁均耗尽C镁耗尽、而锌有剩余D锌耗尽、而镁有剩余解析：解此题抓住天平平衡这个条件，天平平衡生成氢气质量相等 计算标准是酸（耗尽）金属足量（两种金属至少剩一种，生成等质量氢气的消耗量少的镁肯定有剩余），所以锌、镁均消耗尽不可能，镁消耗
5、尽而锌有剩余也不可能，此题正确答案为B、C。二、天平两边所加入的酸质量、质量分数均相等，金属质量（或碳酸盐）不相等对于这种类型，我们应该清楚天平平衡的条件不是两边生成气体的质量相等，而是左边加入的金属质量（或碳酸盐）减去生成的气体质量左盘净增质量与右边加入的金属质量（或碳酸盐）减去生成气体的质量 右盘净增质量相等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 15 页例 3在天平两盘的烧杯中各加入溶质质量分数相同、质量相等的足量盐酸，调节天平平衡，将镁和铝分别投入天平左右两边的烧杯中，若使天平仍保持平衡，则所加入的镁、铝的质量比为多少
6、？分析：看到此题，许多同学会产生这样的错误的想法，认为天平平衡，是因为两边生成氢气的质量相等，于是就会把镁、铝分别和稀盐酸反应的方程式中氢气定为同一个量，然后根据方程式推出镁、铝的质量比。此题和我们介绍的第一种情况不同，即天平左盘、右盘中加入的金属不相等，所以天平平衡不是因为天平两边生成的氢气相等，而是左盘金属质量减去氢气质量的净增质量等于右盘金属减去氢气的净增质量。解：设加入镁、铝的质量分别为m、n，生成氢气质量分别为x、y。右盘： Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 左盘： 2Al + 6HCl = 2AlCl2 + 3H224 2 2 27 3 2 m x n y 左盘净增质量
7、右盘净增质量，即镁、铝的质量比为32 33。例 4在天平两端各放一个盛有200 g 18.25%盐酸的烧杯，调节天平平衡。分别向烧杯中加入下列各组物质充分反应后，天平仍保持平衡的是（）。A18 g Mg 、18 g Al B 20 g CaO 、20 g CaCO3 C10 g AgNO3溶液、 5 g Cu(OH)2D6.2 g Mg(OH)2、8.4 g MgCO3 解析：此题条件是天平两边盐酸质量都是200 g 、溶质的质量分数都是18.25% ，而加入物质后要求天平平衡。解该题首先应观察各个选项：选项B 的天平两端所加入的物质质量都是20 g，但只有 CaCO3与酸反应生成气体，而 C
8、aO 没有气体生成，所以天平不可能平衡；对于答案C，10 g AgNO3溶液、 5 gCu(OH)2的加入没有生成气体，质量没有损失，而开始加入的质量又不相等，所以天平也不可能平衡，故用淘汰法淘汰B、C 两个选项。对于选项A，在天平两端分别加入18 g Mg 、 18 g Al ，天平是否平衡取决于金属是否足量。设200 g 18.25% 盐酸消耗的镁的质量为x，则Mg + 2HCl = MgCl2+ H224 2 35.5 x 200 g 18.25% 求得 x12 g 通过计算可知18 g Mg 足量，同理可知18 gAl 也是足量的。对于选项D，Mg(OH)2和盐酸反应没有质量损耗，而M
9、gCO3与盐酸反应生成二氧化碳气体，天平是否平衡取决于左右两盘的净剩质量，即用MgCO3的质量减去生成的二氧化碳的质量所得差值是否等于6.2 g，若相等则天平平衡，否则不平衡。设生成 CO2的质量为y（根据化学方程式的质量比可知MgCO3过量）MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO22 36.5 44 200 g 18.25% y 解得 y2.2 g 净剩质量为8.4 g 2.2 g 6.2 g ，所以答案D 也正确。学生练习：1在托盘天平的两边各放一只烧杯，调节天平平衡，在烧杯中分别注入质量和质量分数均相等的稀硫酸，若向右盘中投入一定质量的铁，恰好完全反应，为使天平仍
10、保持平衡，左盘中投入与铁质量相等的纯净金属可能是（ A,D ）AMg BZn CCu DAl 2在天平两边的烧杯中分别注入100 g 9.8% 的稀硫酸，调节天平平衡，然后分别向两盘中投入锌和镁使酸完全反应，若使天平仍然保持平衡，则投入锌和镁的质量可能为（C,D ）AZn: 2 g 、 Mg: 2 g BZn: 3 g 、Mg: 3 g CZn: 6.5 g 、Mg: 6.5 g DZn: 7 g 、Mg: 7 g 3在托盘天平两边各放一只烧杯，调至平衡，再向两只烧杯中分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸，然后向两只烧杯中分别加入相同质量的镁和铜铝合金，两烧杯中物质完全反应后，天平仍保持平衡，则
11、合金中铝和铜的质量比为多少？(3：1) 总之，初中化学中解天平题应首先分清是上述的哪种情况，然后再抓住每种情况天平平衡的条件进行分析，相信你会很轻松地解决问题。1在托盘天平两盘上各放一只烧杯，两烧杯中盛有等质量百分比浓度的足量的盐酸，使两边保持平衡。此时向左边烧杯中加入11.2 克 CaO ，若要使两边再次保持平衡，需向右边烧杯中加入CaCO3的质量是（）A.11.2 克B.17.6 克C.20 克D.22.4 克精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 15 页2在天平两边各放置一个盛有相同浓度的等体积的足量盐酸的烧杯，把天平调
12、至平衡，在左边烧杯中放入3.60克铝粉，为了使天平最终保持平衡，右边烧杯中应放入镁粉的质量为（）A、3.49 克B、3.60 克C、3.70 克D、 3.81 克3.在天平两端的烧杯中，分别盛有足量等质量、等浓度的稀硫酸，天平平衡后，往天平两端的烧杯中，分别加入等质量的镁和铜、铝合金，恰好完全反应，且天平仍保持平衡，则铜、铝合金中铜和铝的质量比为（）A. 1：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 2：1 4.在天平的两盘分别放入质量相等的烧杯,烧杯中各盛100 克 9.8% 的硫酸溶液 ,向两个烧杯中同时放入哪组金属,反应终止时天平仍保持平衡( ) (A) 锌、铁各 7 克（ B）锌、铁各5
13、克（C）锌、铁各4 克（ D）锌、铁各3 克问：化学天平类问题有何解题技巧？答：影响天平两端质量变化的主要是反应时生成气体的质量，重点是分析发生了哪些反应。如：天平两端（已调平衡）各放质量相等的两杯稀硫酸（且溶质质量分数相同），分别投入等质量的锌和铁，问天平指针如何变化？解决该题时，应考虑以下情况：（1）当锌和铁都完全反应时，铁生成H2的质量大于锌，所以指针偏向加锌的一边。（2）当锌和铁都有剩余（或铁有剩余而锌恰好完全反应时），此时生成H2的质量是相同的，而两边所加锌和铁的质量又相等，所以天平能保持平衡，指针不发生偏转。所以分析天平平衡问题时，还经常使用差量法，即，所加物质与生成气体的质量差。
14、生成气体的反应，在初中阶段大概有以下几种情况：（1）活泼金属与酸 ;（2）碳酸盐与酸 ;（3）铵盐与碱。天平平衡的门道天平平衡问题是近几年各地中考的热点，此类题把知识点进行了较大程度的综合。同学们在解题时，若能抓住其实质，便可化难为易，从而快速、准确地解决问题。下面结合实例谈谈这类题的解法，供同学们参考。一、把握操作步骤1某同学用天平称取一定质量的氯化钠，称好后发现砝码和药品位置放倒（其他都正确），称得的读数为 9.2g,不足 1g 的用砝码，此时 NaCI 的实际质量为（）A 9.2g B9g C 8.8g D 无法确定解析：该题对天平的使用操作进行了综合考查，解题关键是要把操作步骤掌握得很
15、熟。称量时，称量物放在天平的左盘，砝码放在右盘（即左物右码）。天平平衡时，m 食盐=m 砝码+m 游码，本题中砝码与称量物颠倒，不妨把砝码看成被称物质，即：m 砝码= m 游码+ m 食盐 .由题意可知砝码为9g，游码为 0.2g，则 NaCI 质量=9g-0.2g=8.8g, 故选 C 正确。二、运用 “ 等量” 关系2.托盘天平两盘上各放一只相同的烧杯，并各盛有等质量分数的足量稀盐酸，两边保持平衡。若向左盘烧杯中加入 8g 氧化镁，要使天平再次保持平衡，需向右盘烧杯中加入的物质是（ ）A 8.4g 碳酸镁B .9g 铝C 8g 碳酸钠D 11g 铜解析：此题旨在考查天平平衡上的计算问题，解
16、题关键是天平两边增加或减少的质量应保持相等。氧化镁与盐酸反应没有气体生成，说明加氧化镁后左盘比右盘增重8g，若要天平平衡，右盘也必须增重精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 15 页8g。据题意可以看出C 不正确，加入 8g 碳酸钠一定产生一定量的二氧化碳，所以增重要小于8g，由于铜与盐酸不反应，加入11g 也不可能使天平平衡，所以D 不正确。故分析可从A、B 入手。设： 8.4g 碳酸镁产生CO2质量为 x MgCO3+2HCI=MgCI2+H2O +CO284 44 8.4g x x=4.4g 8.4g- 4.4g=4g
17、8g所以 A 不正确。设： 9g 铝与盐酸反应产生氢气质量为y. 2AI+6HCI=2AICI3+3H254 6 9g y y=1g 9g-1g=8g 所以正确答案是：B 3在天平的两盘上分别放入质量相等的烧杯，杯中各盛100g98% 的稀硫酸溶液，向两个烧杯中同时放入哪组金属，反应终止时天平仍然平衡（）A 6g 铁和 6g 锌B.6.5g 铁和 6.5g 锌C 3g 镁和 3g 铁D 7g 镁和 7g 铁解析：此题旨在考查学生分析判断能力，解题关键是掌握酸、金属、氢气三种物质质量的关系。根据加入酸的质量相等，加入金属质量也相等，那么影响天平平衡的惟一因素就是放出氢气的质量。若两边生成氢气质量
18、也相等，天平一定保持平衡。要使生成氢气质量相等的条件是等量的金属加入酸中，金属都过量，使酸中氢完全被置换，那么等量的酸生成氢气的质量必然相等。解：设 100g9.8% 的稀硫酸完全反应，需要Fe、Zn、 Mg 的质量分别为X、Y、Z. Fe + H2SO4= FeSO4 + H256 98 x 100g9.8% x=5.6g Zn + H2SO4=ZnSO4 + H2 65 98 y 100g9.8% y=6.5g Mg + H2SO4= MgSO4 + H224 98 z 100g9.8% z=2.4g 通过计算分析，要使100g9.8% 的稀硫酸完全反应，至少需要Fe5.6g 、Zn6.5
19、g 、Mg2.4g ，故 A 中 6g 锌不足，与6g 铁生成的 H2不等，B 中 6.5g 铁和锌都能使硫酸完全反应，生成H2相等， C 中 3g 铁不足，与 3g 镁生成 H2不等，D 中 7g 镁和铁也都能使硫酸完全反应，生成H2相等，故本题选B、D 正确。三、打破思维定势4如下图所示，在托盘天平的两边各放一只烧杯，调节至平衡。在两烧杯中分别注入相同质量分数、等质量且足量的盐酸，然后在右边烧杯中放入mg 锌，在左边烧杯中放入mg 铁（两边同时放入） 。问反应开始至结束天平将如何摆动？解析：由于受思维定势的影响此题容易误解，只从mg 锌和 mg 铁全部溶解在盐酸中产生H2的多少来考虑，认为
20、天平指针始终偏右，导致解答不完整。天平指针的指向决定于两盘物质质量的大小。判断指针的偏转情况应抓住两个要点：第一，反应从开始到结束，哪盘烧杯中放出的氢气少，指针就偏向该盘。第二，反应过程中，哪盘烧杯放出的氢气速度慢（即质量减小的慢），指针就偏向该盘。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 15 页解：设 mg 铁、 mg 锌分别与足量的盐酸反应产生H2质量为 X、Y. Fe + 2HCI=FeCI2 + H256 2 mg X X= Zn + 2HCI=ZnCI2 + H265 2 mg y y= 因为 ，所以反应结束时，右盘放
21、出的氢气少，指针偏右.由于锌产生H2速度快，铁产生H2速度慢，所以反应开始时，一段时间内左盘放出的H2比右盘少，指针偏左。由此可见，指针的偏转情况为：反应开始时，指针偏左，一段时间后，指针逐渐向右偏转，反应结束时，指针偏右。学生练习：1在托盘天平两边各放一只烧杯，调节至平衡，在烧杯里分别注入质量相等、质量分数相同的稀硫酸，若在右盘投入一定质量的铁，恰好完全反应，为使天平仍保持平衡,应向左盘投入与铁质量相同的纯净金属是（A,B）A .Mg B.AI C.Zn D.Ag 2.在托盘天平的两个托盘上各放一个盛有足量的等质量的稀盐酸的烧杯，调节天平平衡，向左边烧杯中加入28g铁粉，再向右边烧杯中加入与
22、其质量相等的下列混合物粉末，充分反应后，天平可能仍然平衡的是 ( C ) A Mg 和 AI B CaCO3和 AI C Ba CO3和 Zn D Mg CO3和 K2CO3 3将盛有等质量、相同质量分数稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的镁和铝，待反应停止后，根据天平的平衡状况判断：（1）若天平仍保持平衡，则反应物中一定无剩余的是盐酸；一定有剩余的是铝。（2）若天平失去平衡，则指针一定偏向放镁的一方。初中化学中的天平平衡问题2、有关金属与酸反应和天平平衡的计算，涉及的知识点较多，能力要求较高，是中考较难的题型，也是中考的热点。判断金属的量和酸
23、的量哪个过量或题意不明时要分别讨论，是这类试题的难点和关键所在。试题以图像或天平平衡的形式将需要满足的（或需讨论的）条件隐含在其中，需要去寻求、挖掘。例 4、在托盘天平两边各放一只烧杯，调节至平衡。在两只烧杯里注入相同质量、相同质量分数的足量稀盐酸，然后分别向左右两端烧杯中加入质量相等的Fe 和金属 A。有气体产生时，天平指针慢慢向左偏转(如图 1)；指针偏转到一定角度后，又慢慢向右偏转；反应结束，天平指针指向右端(如图 2)。则天平右端加入的金属A 可能是（）AZnBMgCCuDAl 解析：此题将金属与酸反应引起的质量变化以天平是否平衡来体现，天平平衡本身就隐含着质量相等这一等式关系，即m
24、金属 mH2 m 金属 m H2 本题盐酸的量充足，且等质量、等质量分数，加入等质量的金属A 时，指针向左偏转，由上述等式关系，说明金属 A 产生 H2 的速率快，即金属A 的活泼性，强于铁。反应结束后，天平指针指向右端，说明金属产生氢气的总量AFe，即相对原子质量AFe ，符合题意的选项为Zn 。2、有 5.6g 不纯的铁跟足量的稀硫酸反应，生成了022 g 的氢气，则铁中混有的杂质可能是下列中的()AZnBAlCCuDAg 计算金属与酸反应生成氢气的题目，一般可以利用方程式进行计算，但需要写出方程式后带入数值，较复杂。实际在题目中又往往不会单独出现这样的问题，而常常作为中间计算。这时占用过
25、多时间就不值得了。因此需要一种快速计算的方法 。如果是金属过量或足量时，可利用酸内氢元素守恒计算；若酸足量或过量时，可利用 “ 量价比 ” 进行计算 。所谓 “ 量价比 ” ，指的是金属元素的相对原子质量与该金属元素在酸中的化合价的绝对值之间的比值（用M 表示），如： Mg 相对原子质量为24，在与酸反应后盐中化合价为2，则其量价比为24212。然后带入公式：m 金属 M m 氢气进行计算就可以了。例如：要求36g 金属镁与足量稀盐酸可产生多少克氢气时，就可以把36g 金属质量带入公式计算得到氢气质量3g，这样计算方便、准确。而且在比较不同金属产生氢气质量时更为方便，量价比越大，消耗金属越多、
26、产生氢气越少。这都可以从前面公式中推导得到。从实际意义看，量价比是产生1g 氢气时所需要的金属质量，同学可自行计算验证。天平问题一般是讨论天平是否平衡，或者向哪个方向偏转，这样可分成三种情况讨论：（1）金属都有剩余，则说明两烧杯内酸都消耗掉，因而天平平衡；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 15 页（2）金属都不剩余，等质量不同金属产生H2 的质量不同，量价比小的金属产生氢气多，因此天平向另一方偏转；（3）当有一种金属剩余，说明此烧杯内酸完全反应，而另一无金属剩余的烧杯内，酸若也恰好完全反应，则天平平衡，但若酸有剩余，则天平
27、向无金属剩余的烧杯一方偏转。所以综上所述，天平最后是否平衡只有两种可能，一是平衡，二是向量价比大的一方偏转。天平题专题训练例题一. 在托盘天平两端各放一只烧杯，调节至平衡，再向两只烧杯中注入相同质量、相同质量分数的稀硫酸，然后按右图所示分别投入相同质量的锌粒和镁带，待反应停止后天平指针可能指向是（）分度盘的左边分度盘的右边分度盘的中间A.仅 B.仅 C. D. 总结：有关相等质量金属与相等质量酸反应的天平平衡问题：情况一：酸过量：情况二：金属过量练习题一：1. 在天平的左右两个托盘上，各放一质量相等的烧杯，其中盛有等质量、邓质量分数的稀硫酸，天平平衡。如果分别将下列四组中的两种物质放入左右两个
28、烧杯内，充分反应后，天平仍然保持平衡的是（） 。A、等质量的锌和铜 B、等质量的锌和铁（反应后烧杯内酸都有剩余）C 、等质量的锌和铁（反应后烧杯中两种金属都有剩余）D 、等质量的锌和铁（锌反应完，铁有剩余，两烧杯内的酸均完全反应）2. 在天平托盘两边的烧杯中分别盛有等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，天平平衡。向左边烧杯中加入M克的锌，向右边烧杯中加入M克的铁，充分反应后，天平仍保持平衡，则反应物中一定有剩余的的物质是，一定无剩余的物质是，可能有剩余的物质是。3. 在托盘天平两端各放一只烧杯，分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸，调节至平衡。然后向一支烧杯中加入一定质量的镁，向另一支烧杯中加入等质量
29、的铜铝合金，两烧杯中反应恰好完全，且天平仍平衡。则铜铝合金中，铜和铝的质量比（）A.13 B.12 C.34 D.23 4. 在托盘天平两端的烧杯中，分别盛有等质量、等质量分数的足量的稀硫酸，调节天平至平衡。现向左边烧杯中加入 6.5g 表面锈蚀的铁钉，同时向右边烧杯中加入6.5g 锌粒。在实验过程中，观察到指针偏转的情况可能是（）A.始终向左偏转 B.不发生偏转 C.始终向右偏转 D.最初向左偏转，然后向右偏转例题二：在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯，分别注入100g7.3% 的稀盐酸，天平平衡。向左盘烧杯中投入一定质量的碳酸钙粉末，向右盘烧杯中投入一定质量的镁粉，均恰好完全反应，天
30、平指针放生偏转，下列操作中能使天平重新达到平衡的是（）A、在左盘上放 4g 砝码 B、在左盘上放 6g 砝码C、移动游码至 3.4g 刻度 D、移动游码至 7.6g 刻度总结：酸的质量相等，加入的物质的质量不同，天平要达到平衡必须。练习题二 ：1. 在托盘天平两端各放一只相同质量、相同质量分数稀盐酸（足量）的烧杯，调至平衡，然后向左边的烧杯中加入 5.6g 铁，欲使天平再次保持平衡，应向右边烧杯中加入（）A.6g 镁 B.5.6g铜 C.5.4g氧化钙 D.10g碳酸钙2. 在托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，在两只烧杯中分别放入50g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，将天平调节至平衡，然后向左
31、右两烧杯中分别加入一定质量的下列各组物质，充分反应后，天平发生偏转的是（）A、1.8g 铝粉和 1.8g 铁粉 B、4.2g 碳酸镁和 2g 硝酸银C 、5.6g 铁粉和 5.6g 锌粉 D、10g碳酸钙和 5.6 氧化钙3. 在已调平的托盘天平的两端各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、质量分数也相等的稀硫酸，然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粒和铁粉。下列现象不可能观察到的是（）锌镁精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 15 页A.天平指针最终偏向放锌粒的烧杯一边 B.只有锌粒有剩余C.天平指针开始偏向放铁粉
32、的烧杯一边 D.只有铁粉有剩余4. 在天平的两个托盘上各放一个大小相同的烧杯，调整天平平衡。 在烧杯中个加入100克 7.3%的盐酸溶液，然后在左盘烧杯中放入mg碳酸钙粉末，在右盘烧杯中放入mg碳酸钠粉末，反应停止后，天平仍平衡。则 m的质量可能是（）A.10 克 B.10.6克 C.8克 D.5克5、天平两托盘上的烧杯中，分别放有足量的等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，调整天平至平衡后，向 天 平 左 端 烧 杯 中 加 入4.4克 氧 化 铁 ， 欲 保 持 天 平 平 衡 ， 应 向 右 端 的 烧 杯 中 加 入（）A.4.8 克 Mg B.5.4 克 Al C.4.3 克 Zn D.4
33、.5 克 Ag 6、在托盘天平的两个托盘上各放一个盛有足量的等质量稀盐酸的烧杯，调节天平平衡，向左盘烧杯中加入 28 克铁粉，再向右盘烧杯中加入与其质量相等的下列混合物粉末，充分反应后，天平可能仍然平衡的是 （）A.Mg 和 Al B.CaCO3和 Al C.BaCO3和 Zn D.MgCO3和 K2CO3中考托盘天平题常见题型及解法探究题型一：平衡天平两托盘上烧杯中盛同体积同质量分数的稀盐酸或稀硫酸，向两烧杯中各加入一种质量相等的不同种金属，反应完毕后，分析金属或酸剩余情况、产生H2的多少以及天平平衡情况。例 1在托盘天平的两托盘上各放一只烧杯，分别注入溶质质量分数和体积都相等的稀硫酸，调节
34、至平衡。在左、右两个烧杯中分别投入质量相等的锌粒和铝粒（如图所示）。充分反应后发现铝有剩余，锌没有剩余。则下列说法中不正确的是（）A右烧杯中产生的氢气可能比左烧杯中的多B左烧杯中产生的氢气可能比右烧杯中的多C天平指针可能指向分度盘中间D天平指针不可能偏向右边解析： 为方便计算，设硫酸溶液中溶质H2SO4为 98g，Zn、AI 质量均为mg。由于 AI 有剩余，右烧杯中H2SO4完全消耗掉； Zn 无剩余，左烧杯中Zn 完全消耗掉。有：Zn + H2SO4=ZnSO4+H2 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H265 98 2 54 3 98 6 mg (98m/65)g (2m/65
35、)g 18g 98g 2g 则左右两边增量为：m左=mg (2m/65)g=(63m/65)g ， m右=(m 2)g。讨论： 当 m 18 时，右烧杯中Al 会完全消耗掉，不符合题意； 当 m65 时，左烧杯中Zn 完全反应掉消耗H2SO4的质量大于98g，不符合所设情况； 当 m=65 时，左烧杯中 Zn 与 H2SO4恰好完全反应， 右烧杯中Al 过量 65g 18g=47g，H2SO4完全消耗完。 有 m左=m右，两烧杯中产生的氢气一样多，即天平仍平衡，指针指向分度盘中间； 当 18m65 时， ，左烧杯中 Zn 完全消耗掉，而H2SO4有剩余，右烧杯中Al 有剩余而H2SO4完全消耗
36、掉。有m左 m右，右烧杯中Al 产生的氢气比左烧杯中Zn 产生的多，指针指向分度盘的左边。综上，可知本题选B。例 2、在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铁球和铝球，这时杠杆平衡。将两球分别浸没在质量相同、溶质的质量分数也相同的稀硫酸中 (如右图 )，直至两个烧杯中均没有气泡产生为止。两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中，正确的是 ( ) A、铁球一定是空心的B、拿掉烧杯后，杠杆仍然平衡(金属球上附着的液体忽略不计，下同) C、拿掉烧杯后，要想使杠杆平衡，支点应向N 移动D、拿掉烧杯后，要想使杠杆平衡，支点应向M 移动思路点拨此题将金属与酸反应引起的质量变化以杠杆是否平衡来体现，杠杆(
37、或天平 )平衡本身就隐含精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 15 页着质量相等这一等式关系。即 m金属- m m金属 m金属与酸反应都需要判断是金属过量还是酸过量。本题由题意铁、铝都过量，产生的氢气相同，即铁溶解的质量大于铝溶解的质量，要使杠杆平衡，支点应向N 处移动。 答案点击AC 小结：1等质量的Mg 、Zn、Fe 三种金属任意两两组合后分别加入平衡天平两边同体积同质量分数的稀盐酸或稀硫酸中，充分反应后： 若天平保持平衡，指针指向中间。当天平保持平衡，左右两边净增量相等，产生氢气的质量相等，两边的酸一定消耗完而无剩余，两
38、金属中至少有一种金属过量而剩余。结合方程式可分析出相对原子质量（用M 表示，下同）小的金属一定有剩余，M 大的金属可能有剩余，也可能恰好消耗掉。 若天平失去平衡，指针只会偏向加入M 大的金属的一边。当天平失去平衡，左右两边净增量不相等，即产生氢气的质量不相等，分两种情况：两种金属完全消耗掉而酸过量，此时消耗的两金属质量相同，结合方程式可分析出M 大的金属产生的氢气较少。 由于等质量的酸消耗的M 大的金属的质量远大于消耗的M 小的金属的质量， 所以还有可能M 大的金属完全消耗掉而酸有剩余，M 小的金属有剩余而酸完全消耗掉，此时，也是M 大的金属产生的氢气较少。2等质量的Al 与 Mg 或 Fe或
39、 Zn 分别加入平衡天平两边同体积同质量分数的稀盐酸或稀硫酸中，充分反应后： 若天平保持平衡，指针指向中间。产生氢气的质量相等，两边的酸一定消耗完而无剩余。结合方程式可分析出与酸反应后显 +3 价的 Al 一定有剩余，Mg 或 Fe 或 Zn 可能有剩余，也可能恰好消耗掉。 若天平失去平衡，指针只会偏向Mg 或 Fe 或 Zn 的一边。有两种情况：两种金属完全消耗掉而酸过量，此时消耗的两金属质量相同，结合方程式可分析出Al 产生的氢气较多。 由于等质量的酸消耗的Mg 或 Fe 或 Zn 的质量远大于消耗Al 的质量， 所以还有可能Mg 或 Fe 或 Zn 完全消耗掉而酸有剩余，Al 有剩余而酸
40、完全消耗掉，此时，也是Al 产生的氢气较多。题型二：平衡天平两托盘上烧杯中盛同体积同质量分数的足量稀盐酸或稀硫酸，向两烧杯中各加入一种或多种各不相同的物质，要求维持天平平衡，确定所加物质的质量。例 3如下图所示，在托盘天平的两盘上各放一个盛有足量稀盐酸的烧杯，调节天平至平衡。在左盘烧杯中加入Al 和MgCO3的混合物，右盘烧杯中加入Mg 和 MgO 的混合物，且 MgCO3与 MgO 的质量比为21:10，充分反应后，若天平最终仍保持平衡，则加入的Al 与 Mg 两种物质的质量比为_。解析： 由题意知盐酸足量，左、右两烧杯中所加物质全部消耗掉。左烧杯中Al 、MgCO3与盐酸反应分别放出H2、
41、CO2，右烧杯中Mg、MgO 与盐酸反应只有Mg 与盐酸反应放出H2。两烧杯中的物质反应后，虽然质量都减轻，但天平最终仍保持平衡，说明左、右烧杯中物质增重的质量相等。即：m(MgCO3-CO2)+m (AI-H2)=m(MgO)+ m(Mg-H2)。设加入的Al 的质量为a， Mg 的质量为 b，有：MgCO3CO2m 2Al 3H2 m MgH2 m 84 44 40 54 6 48 24 2 22 21 10 a 48a/54 b22b/24 10+48a/54=10+22b/24，解得 a/b=33/32，故 AI 与 Mg 质量比为33:32。小结：对于此类题，先假设出加入物质的质量，
42、然后用“ 差量法 ” 计算出左、右两边溶液增加的质量，最后据溶液增加的质量相等来求解。例 4、如右图所示，在托盘天平的两盘上各放一只烧杯，分别盛有等质量足量的稀盐酸，天平平衡。向左边烧杯中加入 ng 镁粉，向右边烧杯中加入ng 铝和氧化铝的混合物，充分反应后，若天平仍然平衡，则混合物中铝元素和氧元素的质量比为_ 。思路点拨此题是有关天平平衡的计算。由于稀盐酸足量，要使天平仍保持平衡，镁粉和铝粉产生的氢气质量应相等。设 ng 镁粉与稀盐酸反应产生氢气的质量为x。则：Mg + 2HCl = MgCl224 2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
43、-第 8 页，共 15 页ng x x12ng 设混合物中铝粉的质量为y，则：2Al + 6HCl = 2AlCl54 6 y 12ng y43ng 即混合物中铝的质量为43ng，氧化铝的质量为4ng 铝、氧元素质量比为102484:)10254443(gngngn152 例 5、在托盘天平左右两托盘中各放一只烧杯，调至平衡，向烧杯中分别注入质量相等，溶质质量分数相同的稀硫酸，然后向两烧杯中分别加入相同质量的铜铝合金和镁，两烧杯物质完全反应后，天平保持平衡，则合金中铝与铜的质量比是（）A. 3：1 B. 2：1 C. 3：4 D. 2：3 解析：该题目将化学反应与托盘天平平衡结合在一起。两盘中
44、酸和金属质量相等，完全反应，天平仍平衡则产生氢气相等。由氢气质量求出反应的铝和镁的质量进而求出铜的质量。设产生氢气的质量为2g 可采用如下计算：MgHCuAlH2224224623182：则铝与铜的质量比为18：6=3：1。小结：对于此类题，先假设出加入物质的质量，然后用“ 差量法 ” 计算出左、右两边溶液增加的质量，最后据溶液增加的质量相等来求解。例 6.在天平左右两边的托盘上，各放一个盛有等质量、等溶质质量分数的足量稀硫酸的烧杯，待天平平衡后，向两烧杯中分别加入铁和镁，若要使天平仍保持平衡，求所加铁和镁的质量比。分析：因硫酸足量，故铁和镁全参加反应。Fe+H2SO4=FeSO4+H2 Mg
45、+H2SO4=MgSO4+H2由化学方程式可知，影响天平两端质量变化的因素是加入的金属和生成的氢气。分别加入铁和镁后，只有当天平两端增加的质量相同时，天平才可仍保持平衡。解：设所加铁与镁的质量分别为x、y（此时天平两端增加的质量均为a）。Fe+H2SO4=FeSO4+H2 增加的质量（差量）Mg+ H2SO4= MgSO4+H2 增加的质量（差量）562 56-254 242 24-222 xa ya 5654= xa 2422ya 答：当酸足量时，所加的铁与镁的质量比为7781 时天平仍保持平衡。题型三：平衡天平两托盘上烧杯中盛同体积同质量分数的足量稀盐酸或稀硫酸，向两烧杯中各加入一种质量相
46、等的不同种金属，然后根据天平指针偏转情况，确定所加的是何种金属。例 7在托盘天平两边各放一只烧杯，调节至平衡。在两只烧杯里注入相同体积、相同质量分数的足量稀盐酸，然后分别向左右两烧杯中加入质量相等的铁和金属A。有气体产生时，天平指针慢慢向左偏转（如图1） ；指针偏转到一定角度后，又慢慢向右偏转；反应结束后，天平指针指向右端（如图2） 。则天平右端加入的金属A 可能是（）AZn BMg CCu DAI 解析 ：观察所给选项， C 项中 Cu 不与酸反应， 若 A 为 Cu，则指针始终偏向右边。其他三个选项中，Zn、Mg 、 AI精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -
47、- - - - - -第 9 页，共 15 页均比 Fe 活泼，与盐酸反应产生H2的速率比Fe 的快，有气体产生时，指针首先均会偏向加入Fe 的一边。指针偏转到一定角度后， 又慢慢向右偏转，最后指向右边， 说明 Fe 产生的 H2的质量大于金属A 产生的 H2的质量。 又稀盐酸足量，金属全部反应完， 由反应的方程式可知等质量（设为 mg） 的 Fe、 Zn、 Mg、 AI 完全反应产生的H2的质量分别为(2m/56)g、(2m/65)g、(2m/24)g、(3m/27)g 。只有 (2m/56)g (2m/65)g，加入的金属A 只能是 Zn。故本题选A。小结：1等质量的Mg 、Zn、Fe 三
48、种金属任意两两组合后分别加入平衡天平两边同体积同质量分数的足量稀盐酸或稀硫酸中，由于活动性强的金属与酸反应产生H2的速率较快，天平指针首先偏向活动性相对较弱的金属的一边。又由于酸足量， 反应结束后两金属全部消耗完，结合方程式可分析出M 大的金属产生的氢气较少，指针偏向 M 大的金属的一边。2等质量的AI 与 Mg 或 Fe或 Zn 分别加入平衡天平两边同体积同质量分数的足量稀盐酸或稀硫酸中，天平指针首先偏向活动性相对较弱的金属的一边，反应结束后，指针偏向Mg 或 Fe或 Zn 的一边。3等质量的Cu 与 AI 或 Mg 或 Fe 或 Zn 分别加入平衡天平两边同体积同质量分数的足量稀盐酸或稀硫
49、酸中，由于 Cu 不与酸反应，天平指针始终偏向Cu 的一边。托盘天平专题练习平衡问题1、在托盘天平的两托盘上各放一只烧杯，分别注入足量的稀盐酸，天平平衡。向左边烧杯中加入10g金属锌，向右边烧杯中加入10g金属镁，当反应停止后，天平指针的指向是( ) A分度盘的左边B分度盘的中间C分度盘的右边D三种情况都有可能2在天平的两个托盘上各放一只烧杯，烧杯中都盛有足量的盐酸，此时天平保持平衡。如果一边投入少量的锌粒，另一边投入相同质量的铁粉，两者都完全溶解后，天平指针将（）A偏向放锌粒的烧杯一边B不发一偏转C偏向放铁粉的烧杯一边D无法判断3、 在天平的两托盘的烧杯中分别放入相同质量且足量的稀硫酸，调节
50、天平平衡， 再往两烧杯中分别加入等质量的Mg 和 Zn 待烧杯中的Mg 和 Zn 全部反应完毕后，天平的指针（）A、仍然留在原来的位置B、不能停止C、偏向 Zn的一边D、偏向 Mg的一边4、托盘天平调平后，托盘天平上各放一只质量相等的烧杯，在烧杯中分别加入质量分数相同的等质量的硫酸溶液，然后在左盘烧杯中加入2.5 克铝粉，右盘烧杯中加入2.5 克铁粉，充分反应后，两烧杯中都有固体剩余物，则此时托盘天平（）A左盘重B右盘重C仍然平衡D无法判断5、在天平两边托盘上，各放一个质量相同的烧杯，再分别注入质量相同的稀硫酸，天平保持平衡，然后向一边烧杯中投入 5g 镁，另一边投入5g 锌，若反应停止时，镁