Question

6．在托盘天平两边各放一质量同样大小的烧杯，分别加入等体积等浓度的含m mol溶质的稀H₂SO₄，调节天平平衡后，再向左盘加入a克铁屑，向右盘加入b克铝屑，使之反应，当天平再次平衡时，试讨论在下列情况下，a与b的关系式．
当金属都不足时，即金属完全反应，9a=28b．
当金属都过量时，即酸完全反应，a=b．

Answer 1

分析 根据金属与酸反应的化学方程式进行计算，可以从金属都不足与过量的角度进行分析．

解答 解：金属都不足时，则金属完全反应，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，△m=2g
56                                          2
a                                          $\frac{2a}{56}$
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，△m=6g
54                                                      6
b                                                      $\frac{6b}{54}$                                                      
则$\frac{2a}{56}=\frac{6b}{54}$，即9a=28b； 9a=28b
故答案为：金属完全反应；9a=28b
当金属都过量时，则酸完全反应，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，△m=2g
1       1                                  2
m      m                                 2m
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，△m=6g
           3                                              6
           m                                             2m，所以溶液减少的质量均为2m，故只有a=b时，天平才能平衡，
故答案为：酸完全反应；a=b．

点评 本题考查了金属与酸反应生成氢气质量的关系，完成此题目，可依据化学方程式，从酸的质量和金属的质量两个角度进行分析．