Question

在托盘天平的两端各放一只质量相等的烧杯，左盘烧杯中放入ag铝粉，右盘烧杯中放入bg镁粉，调节天平至平衡，再向左盘烧杯中加入100g 7.3%的稀盐酸，向右盘烧杯中加入100g 9.8%的稀硫酸，待充分反应后，天平仍平衡，则a，b的值为多少？

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算

分析：此题属于金属与酸的反应的讨论题，解题时要分两种情况分析，但不管那种情况则一定符合两烧杯反应前后质量差相等：①金属过量则按酸量计算生成氢气的质量．②酸过量金属没有剩余，则按必须满足两烧杯中加入金属质量减去逸出H₂的质量差相等，然后利用化学方程式的计算解决问题即可．

解答：解：第一种情况：根据金属过剩，按酸反应完全计算，加入金属质量应符合以下要求：
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
2×27 3×98               6
1.8g 100g×9.8%          0.2g
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
24   73          2
2.4g 100g×7.3%  0.2g
100g 9.8%的硫酸至少需要1.8g铝粉参加反应，才能生成0.2g H₂
要产生0.2H₂，至少需要2.4g镁参加反应，考虑天平平衡a=b≥2.4g，
第二种情况：酸过剩，金属反应完全，要使天平平衡，必须满足两烧杯中加入金属质量减去逸出H₂的质量差相等，则：
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
2×27                   6
ag                    

6a

2×27

g
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
24             2
bg            

2b

24

g
天平平衡必须满足：ag-

6a

2×27

g=bg-

2b

24

g
则：

a

b

=

1.65

1.6

答：第一种情况：当金属过剩时，a=b≥2.4g；
第二种情况：酸过剩时，

a

b

=

1.65

1.6

．

点评：此题是一道天平问题的考查题，解题的关键是对天平平衡原因的分析，是一道训练学生思维的好题，但题目难度较大，一般会在竞赛题中出现．