Question

2．在天平的两个托盘上各放一个盛有等体积、等质量分数的稀盐酸的烧杯，调节天平使其平衡，然后在其中一个烧杯里加入ag 锌粉，在另一个烧杯里加入bg 铝粉，充分反应后，天平仍保持平衡，若己知每个烧杯内均含有mgHCl，请用代数式表示下列各种情况下a与b的关系．

Answer 1

分析 根据根据锌、铝分别和稀盐酸反应的化学方程式及盐酸的质量数及各选项提供数据即可求出a、b的质量，然后对比各选项既得答案．根据铝、锌与稀盐酸反应的化学方程式可以判断反应物之间的质量关系，从而可以进一步判断可能出现的情况．

解答 解：由于在天平的两个托盘上各放一个盛有等质量、等质量分数的稀盐酸的烧杯．调节天平使其平衡，然后在其中一个烧杯里加入a g锌粉；在另一个烧杯里加入bg铝粉．充分反应后，天平仍保持平衡，可知，它们均和mg盐酸反应产生了等质量的氢气．铝、锌与稀盐酸反应的化学方程式及其反应物、生成物的质量关系分别为：
溶液质量增加                            溶液质量增加
Zn+2HCl═FeCl₂+H₂↑△m            2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑△m  
65  73         2     63            54   73         6         48
a   $\frac{73a}{65}$              $\frac{63a}{65}$          b    $\frac{73b}{54}$                 $\frac{48b}{54}$
$\frac{65m}{73}$   m              $\frac{63m}{73}$          $\frac{54m}{73}$   m                  $\frac{48m}{73}$
 （1）若 a＞$\frac{65m}{73}$，b＞$\frac{54m}{73}$时，说明锌和铝均过量，所有盐酸完全反应，产生的氢气一样，所以投入的固体质量应该一样，即 a=b；
（2）当 a＜$\frac{65m}{73}$，b＜$\frac{54m}{73}$时，说明锌和铝都不足，完全反应，则天平内溶液增加的质量应相等，即 $\frac{63a}{65}$=$\frac{48b}{54}$，化简得：567a=520b；
（3）当 a＜$\frac{65m}{73}$，b＞$\frac{54m}{73}$时，说明锌不足，铝过量．锌的烧杯内增加的质量为：$\frac{63a}{65}$，铝的烧杯内增加的质量为：b-$\frac{48m}{73}$，两边增加的质量相等：$\frac{63a}{65}$=b-$\frac{48m}{73}$，
化简得：4599a=4745b-3120m．
故答案为：（1）若 a＞$\frac{65m}{73}$，b＞$\frac{54m}{73}$时，a=b；
（2）当 a＜$\frac{65m}{73}$，b＜$\frac{54m}{73}$时，567a=520b；
（3）当 a＜$\frac{65m}{73}$，b＞$\frac{54m}{73}$时，4599a=4745b-3120m．

点评 本题既得考查学生根据化学方程式的计算能力，又得考查学生对题意的理解程度能力，还培养学生的综合分析、慎密思考能力，最后通过计算结果判断选项的正误．此题可谓难题．