Question

两个烧杯中各加入相同质量、同浓度的均为50％的H₂SO₄溶液，置于天平的左右两个托盘上，调节天平使之达平衡．向一个烧杯中加入10.8g镁，向另一个烧杯中加入10.8g Al．问反应完毕后，天平可能会发生怎样的变化？试根据计算进行分析．

Answer 1

答案：
解析：

解析：由题给条件知，两烧杯中H2SO4浓度为已知，而其质量未知，即H2SO4溶液中溶质的质量是不定值，可能过量也可能耗尽，也可能对一种金属而言耗尽，而对另一种金属过量．故应分三种情况进行讨论．　　设：10.8g Al、10.8g Mg分别可从定量酸中置换出x g、y g H2． 　　2Al　＋　3H2SO4Al2(SO4)3＋3H2↑ 　　54　　294　　　　　　　　　　　6　　10.8　a＝58.8　　　　　　　　　　x 　　54∶6＝10.8∶x　　　　　　　　x＝1.2g 　　Mg　＋　H2SO4MgSO4＋H2↑ 　　24　　98　　　　　　　　　2 　　10.8　b＝44.1　　　　　　　y 　　24∶2＝10.8∶y　　y＝0.9g 　　讨论：(1)若H2SO4过量则放出H2的量就是金属完全反应所置换出H2的量．由上述计算知Al置换出H2比Mg多．故天平发生倾斜，放入Al的烧杯所在的托盘上升． 　　(2)若Mg、Al过量酸完全耗尽，则放出的H2的量取决于酸的量．因两烧杯中酸的量相等，故放出H2的量相等，所以天平保持平衡状态． 　　(3)由以上计算可知，10.8g Mg和10.8g Al消耗H2SO4质量分别为： 　　Mg∶m1＝44.1÷50％＝88.2g 　　Al∶m2＝58.8÷50％＝117.6g 　　故两烧杯中酸的质量介于88.2g～117.6g之间，则放入Al的烧杯中H2SO4耗尽，放入Mg的烧杯中H2SO4有剩余，则Al放出H2多而Mg放出H2少．故天平发生倾斜，放入Al的一端托盘上升．