Question

向兩燒杯中加入相同體積的1．5mol/L的稀硫酸，置于天平的左右兩托盤上，調(diào)節(jié)天平，使之達(dá)到平衡，向一個燒杯中加入5．4g鎂，另一個燒杯中加入5．4g鋁，試根據(jù)計(jì)算進(jìn)行分析，當(dāng)硫酸取不同體積時，反應(yīng)完畢后，天平可能會發(fā)生的變化。

Answer 1

解析試題分析：因相同濃度、相同體積的稀硫酸，則質(zhì)量相等，相同質(zhì)量（wg）的鎂和鋁，則反應(yīng)可能存在三種情況：
（1）若酸不足，金屬足量，則由M+H₂SO₄═MSO₄+H₂↑，酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生等量的氣體，則由酸的質(zhì)量+金屬質(zhì)量-氣體的質(zhì)量═反應(yīng)后燒杯中的質(zhì)量，兩個反應(yīng)的質(zhì)量差相等，天平平衡．
（2）若酸足量，金屬均不足，則設(shè)鋅與酸反應(yīng)生成的氣體為X克，鐵與酸反應(yīng)生成的氣體為Y克，
5．4克鎂物質(zhì)的量為5．4除以24=0．225mol  5．4克鋁物質(zhì)的量為5．4除以27=0．2mol
Mg+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，    2Al+3H₂SO₄═Al₂(SO₄)₃+3H₂↑，
1                  1          2                      3
0．225         0．225    0．2             0．3
由此可知，鋁與硫酸反應(yīng)放出的氣體量比較多，再由酸的質(zhì)量+金屬質(zhì)量-氣體的質(zhì)量═反應(yīng)后燒杯中的質(zhì)量，與鋁反應(yīng)的燒杯一端質(zhì)量小，天平不平衡，有金屬鎂的燒杯一端下沉．
（3）鎂完全反應(yīng)而鋁剩余時，由于酸中的氫元素，對應(yīng)鎂的是完全轉(zhuǎn)化為氫氣，而鋁對應(yīng)的酸中的氫元素只是部分轉(zhuǎn)化為氫氣跑掉，所以導(dǎo)致鋁一側(cè)沉，向鋁一側(cè)傾斜．
故答案為：
（1）若酸足量，金屬均不足，天平平衡；
（2）若酸足量，金屬均不足，有金屬鎂的燒杯一端下沉；
（3）鎂完全反應(yīng)而鋁剩余時，向鋁一側(cè)傾斜
考點(diǎn)：考查質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用，以及化學(xué)方程式計(jì)算的相關(guān)知識點(diǎn)。