Question

在天平的兩個(gè)托盤上各放一個(gè)盛有等體積、等濃度的稀硫酸的燒杯，調(diào)節(jié)天平使其平衡．然后在一個(gè)燒杯中加入a克鐵粉，另一燒杯中加入b克鎂粉，充分反應(yīng)后，天平仍保持平衡．若已知每個(gè)燒杯中都含有m克純硫酸，請(qǐng)用代數(shù)式表示下式各種情況下a與b的關(guān)系．
（1）當(dāng)a＞

56

98

m，b＞

24

98

m時(shí)，

 

．
（2）當(dāng)a＜

56

98

m，＜

24

98

時(shí)，

 

．
（3）當(dāng)a＜

56

98

m，b＞

24

98

時(shí)，

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算

分析：鐵、鎂都是+2價(jià)金屬，都能和硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，根據(jù)鐵、鎂分別和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式及硫酸的質(zhì)量數(shù)及各選項(xiàng)提供數(shù)據(jù)即可求出a、b的質(zhì)量，然后對(duì)比各選項(xiàng)既得答案．根據(jù)鎂、鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以判斷反應(yīng)物之間的質(zhì)量關(guān)系，從而可以進(jìn)一步判斷可能出現(xiàn)的情況．

解答：解：由于在天平的兩個(gè)托盤上各放一個(gè)盛有等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸的燒杯．調(diào)節(jié)天平使其平衡，然后在其中一個(gè)燒杯里加入a g鐵粉；在另一個(gè)燒杯里加入b g鎂粉．充分反應(yīng)后，天平仍保持平衡，可知，它們均和mgH₂SO₄反應(yīng)產(chǎn)生了等質(zhì)量的氫氣．鎂、鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式及其反應(yīng)物、生成物的質(zhì)量關(guān)系分別為：溶液質(zhì)量增加                            溶液質(zhì)量增加
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑△m            Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑△m  
56  98         2     54             24    98        2         22
a 

98a

56

            

54a

56

             b    

98b

24

                

22b

24

56m

98

      m        

54m

98

            

24m

98

  m                

22m

98

（1）若 a＞

56m

98

，b＞

24m

98

時(shí)，說明鐵和鎂均過量，所有硫酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣一樣，所以投入的固體質(zhì)量應(yīng)該一樣，即 a=b．．
（2）．當(dāng) a＜

56m

98

，b＜

24m

98

時(shí)，說明鐵和鎂都不足，完全反應(yīng)，則天平內(nèi)溶液增加的質(zhì)量應(yīng)相等，即 

54a

56

=

22b

24

化簡(jiǎn)得 81a=77b．
（3）．當(dāng) a＜

56m

98

，b＞

24m

98

時(shí)，說明鐵不足，鎂過量．鐵的燒杯內(nèi)增加的質(zhì)量為

54a

56

，鎂的燒杯內(nèi)增加的質(zhì)量為 b-

22m

98

，兩邊增加的質(zhì)量相等 54a/56=b-22m/98 化簡(jiǎn)得 189a=196b-88m
答案：
（1）a=b
（2）81a=77b
（3）189a=196b-88m

點(diǎn)評(píng)：此題既得考查學(xué)生根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算能力，又得考查學(xué)生對(duì)題意的理解程度能力，還培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析、慎密思考能力，最后通過計(jì)算結(jié)果判斷選項(xiàng)的正誤．此題可謂難題．