金属有关天平平衡问题

中考化学专题有关天平平衡问题的解答山东省济南济微中学邢国良综合归纳：解答有关天平平衡的问题注意以下规律：1.当题中给出两个反应物的质量，计算时选不足量。

无气体产生时，加入的物质即为增加的质量2.等质量、等质量分数的酸（盐酸或硫酸）加入金属。

①当天平两边加入的反应物质量相同，跑出的气体质量也相同时，即两边增加的质量相等，天平两边必然平衡。

否则不平衡。

例：在托盘天平的两个托盘上，分别放质量相等的烧杯，向两个烧杯中再分别加入一定量的等质量、等溶质质量分数的稀硫酸(或稀盐酸)，此时天平平衡。

若向左右两端烧杯中加等质量的铁和铝，天平指针指向可能的情况为：____________________设硫酸的质量为9.8g,当两种金属与9.8g硫酸恰好完全反应时,消耗Fe为5.6g,消耗Al 为1.8g,确定数轴上的两个点,划分三个区域.(1)金属与酸的关系：两种物质是剩余、不足、还是恰好完全反应。

（要么一种物质剩余，要么恰好完全反应。

）(2)氢气的多少还是相等。

(3)天平平衡情况。

区域①假设Fe、Al的质量都为1g：（1）金属：两种都完全反应。

（2）酸：两烧杯都有剩余。

（3）氢气：Al产生的多。

（4）天平：指向加Fe的一边。

区域②假设Fe、Al的质量都为1.8g：（1）金属：Al恰好完全反应，Fe完全反应。

（2）酸：加Al的烧杯恰好完全反应，加Fe的烧杯有剩余。

（3）氢气：Al产生的多。

（4）天平：指向加Fe的一边。

区域③假设Fe、Al的质量都为3g：（1）金属：Al有剩余，Fe反应完。

（2）酸：加Al的烧杯反应完，加Fe的烧杯有剩余。

（3）氢气：Al产生的多。

（4）天平：指向加Fe的一边区域④假设Fe、Al的质量都为5.6g：（1）金属：Al有剩余，Fe恰好完全反应。

（2） 酸：加Al 的烧杯反应完全，加Fe 恰好完全反应。

（3） 氢气：产生氢气相等。

（4） 天平：平衡。

区域⑤假设Fe 、Al 的质量都为6g ：（1） 金属：Al 和Fe 都有剩余。

初中物理测量的基本工具（四）——托盘天平一．托盘天平的构造二、托盘天平的使用与注意事项1.托盘天平的使用（1）看：称量（量程）和感量（分度值）。

感量是指天平能称出的最小质量，即最小称量。

表示天平的灵敏度和精度（标尺的分度值）；称量是指天平能够称出的最大质量。

（2）放：把天平放在水平台上。

（3）调：把游码拨至标尺左端的零刻度线处，调节天平两端的平衡螺母，使天平指针对准分度盘的中央。

（4）秤：物左砝右，砝码按先大后小的顺序，用镊子加、减砝码，再调节游码使天平平衡。

（5）读：被测物体的质量＝盘中砝码总质量＋游码在标尺上所对的刻度值。

2.托盘天平使用中注意事项（1）托盘天平一般能称准到0.1克。

（2）使用前要调整好零点，方法是：先将游码移到“0 ”刻度处，然后调整托盘下边的平衡螺母，使天平平衡。

（3）称量时，被测物要放在左盘，砝码要放在右盘。

右盘中砝码的总质量加上游码的质量就等于被测物的质量。

（4）取用砝码要用镊子，不能直接用手拿砝码。

先加质量大的砝码，再加质量小的砝码，最后移动游码，直到天平平衡为止。

（5）药品称量时不能直接放在托盘上，而应在两边托盘上各放一张干净的大小相同的纸片。

易吸水潮解及腐蚀性的药品要放在玻璃器皿中称量。

（6）称量完后,砝码要放回盒内,游码移回零刻度处。

三．托盘天平考点大扫描1.天平的用途；2.天平各部位的名称；3.游码的作用；4.天平使用时的注意事项；5.天平载物前的调节；6.被测物和砝码的放置方位及砝码的夹取；7.砝码的配置与添放顺序； 8.天平使用中的平衡调节；9.所测物质量值的读取； 10.天平测质量时的完整实验步骤；11.实验素养；12.体现物理科学方法中的累积法（1）用天平测长度；（2）用天平测厚度；（3）用天平测数量。

四．例题解析【例题1】某同学欲用调至平衡的托盘天平称量2.5g食盐固体，称量时发现指针向右偏转，这时应该（）A.添加少量食盐B.取出少量食盐C.移动游码D.减少盘中的砝码【解析】指针偏右，则说明食盐固体不够量，需要继续添加。

天平题专题训练例题一.在托盘天平两端各放一只烧杯，调节至平衡，再向两只烧杯中注入相锌铁同质量、相同质量分数的稀硫酸，然后按右图所示分别投入相同质量的锌粒和铁片，待反应停止后天平指针可能指向是（）①分度盘的左边②分度盘的右边③分度盘的中间A.仅①B.仅②C.①③D. ②③总结：有关相等质量金属与相等质量酸反应的天平平衡问题：情况一：酸过量：情况二：金属过量练习题一：1.在天平的左右两个托盘上，各放一质量相等的烧杯，其中盛有等质量、邓质量分数的稀硫酸，天平平衡。

如果分别将下列四组中的两种物质放入左右两个烧杯内，充分反应后，天平仍然保持平衡的是（）。

A、等质量的锌和铜B、等质量的锌和铁（反应后烧杯内酸都有剩余）C、等质量的锌和铁（反应后烧杯中两种金属都有剩余）D、等质量的锌和铁（锌反应完，铁有剩余，两烧杯内的酸均完全反应）2.在天平托盘两边的烧杯中分别盛有等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，天平平衡。

向左边烧杯中加入M 克的锌，向右边烧杯中加入M克的铁，充分反应后，天平仍保持平衡，则反应物中一定有剩余的的物质是，一定无剩余的物质是，可能有剩余的物质是。

3.在天平的左右托盘上，各放一只盛有40克溶质质量分数为%盐酸的烧杯，将天平调整平衡，然后在左盘上的烧杯中加入7克铁，在右盘上的烧杯中加入7克锌，充分反应后，天平将（）A.仍然平衡 B.向左偏转 C.向右偏转 D.无法判断4.在托盘天平两端各放一只烧杯，分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸，调节至平衡。

然后向一支烧杯中加入一定质量的镁，向另一支烧杯中加入等质量的铜铝合金，两烧杯中反应恰好完全，且天平仍平衡。

则铜铝合金中，铜和铝的质量比（）∶3 ∶2 C.3∶4 ∶35.在托盘天平两端的烧杯中，分别盛有等质量、等质量分数的足量的稀硫酸，调节天平至平衡。

现向左边烧杯中加入6.5g表面锈蚀的铁钉，同时向右边烧杯中加入6.5g锌粒。

在实验过程中，观察到指针偏转的情况可能是（）A.始终向左偏转B.不发生偏转C.始终向右偏转D.最初向左偏转，然后向右偏转例题二：在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯，分别注入100g%的稀盐酸，天平平衡。

初中物理使⽤天平测量误差分析（最全⾯）百度⽂库1天平的误差分析及练习⼀. 物体和砝码放反后的误差分析（1）物体砝码放反了，但未使⽤游码的情况：不影响测量结果，数值正确（2）物体发放放反了，且⽤游码时的情况：则平衡关系应为m物+m游=m砝，变形得m物=m砝-m游，放反后称量值偏⼤。

针对练习：1. ⼩⽟同学称⽊块质量时，错把⽊块放在天平右盘，她在左盘加80g砝码，再将游码移到处天平正好平衡。

则该⽊块质量为（）A. B. 80g C. 81g D.3. ⽤托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为（）A. 124克B. 122克C. 118克D. 116克4. 某同学⽤最⼩刻度为克、最⼩砝码为5克的托盘天平称量铁块的质量，当调节横梁平衡后，他将铁块放在天平的右盘，砝码放在天平的左盘，同时移动游码，当天平平衡时，他读出铁块的质量是克，测量结束后，他还未觉察出⾃⼰的失误，铁块的实际质量应是（）A. 克B. 克C. 克D. 克5.⼩红⽤调好的天平测⼀⽊块的质量，天平的最⼩砝码是5g，她记录了⽊块的质量是，整理仪器时，发现⽊块和砝码的位置放反了，则测量⽊块的的质量⽐真实质量________，（填偏⼤或偏⼩），且真实质量为_________.6.某同学⽤天平称量物体质量，⽤了10g，5g和1g砝码各⼀个，游码放在处横梁正好平衡；结果发现原来物体和砝码的位置放反了砝码被放在左边，⽽物体被放在了右边，该同学打算从头再做⼀遍，另⼀个同学说，这样也可以，那么另⼀位同学所讲的正确读数为（）A B C D7.某同学在称量物体质量时，把物体和砝码放反了，最后读数为克（1g以下⽤游码），则该同学所称物体的实际质量是______．8.⽤托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为______克．百度⽂库29.有位同学把天平调平衡后，错把被称的矿⽯放在右盘，在左盘放砝码50g，20g各⼀个，⼜把游码移到4g处，天平刚好平衡，则这块矿⽯的质量应该是___________.10.某⼈⽤天平称量的⾷盐时，（1g以下⽤游码），称后发现砝码放在了左盘，⾷盐放在了右盘，所称⾷盐的实际质量为_________.⼆．调平前左盘或右盘上有东西，调平后使⽤的误差分析（1）在调平前左右两盘中如果有东西没发现，东西相当于平衡螺母的作⽤，接下来调平，对测量结果⽆影响。

有关金属活动性顺序表应用的常见题型解析对于金属活动性顺序，应从下面几个方面加以理解：1.金属与酸发生反应(1）在金属活动性顺序中排在（H）前面的金属，可以与酸反应，放出氢气。

（2）这里的酸溶液不能是强氧化性的酸（如浓硫酸、硝酸等）（3）K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应，其余金属则不能。

2．金属与盐（溶液）发生置换反应（1）在金属活动性顺序中只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关。

但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，与盐溶液不发生置换反应，而是先与溶液中的水发生反应。

（2）参加反应的盐，必须能够形成溶液，也就是说，盐不能是难溶于水的物质，如Cu和难溶于水的AgCl就不能发生反应，尽管铜的活动性强于银。

（3）如果某盐溶液中含有几种金属离子，向其中加入某一金属且加入的金属活动性最强，最先发生的反应，根据其规律，应认为金属和活动性最弱的那一种金属的阳离子最先发生反应。

有关金属活动性顺序表的考查是历年来中考命题的热点，但也是一个难点。

现将中考化学中的有关考题加以整理，供同学参考。

一、金属活动性强弱的推断例1（2008年恩施自治州）对甲、乙、丙三种金属活动性的实验研究过程如下：(1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，甲、丙表面出现红色物质，乙没有现象。

（2）取大小相等的甲、丙两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，甲、丙表面都产生气泡，但甲产生气泡的速度明显比丙的快。

则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（）A．甲>丙>乙B．丙>乙>甲C．甲>乙>丙 D ．丙>甲>乙【解析】甲、乙、丙三种金属分别放入CuSO4溶液中，只有乙没有现象，说明乙的活动性最弱，甲、丙分别放入相同的稀盐酸中，甲、丙表面都产生气泡，但甲产生气泡的速度明显比丙的快。

说明甲的活动性比丙的强，故选A例2．（2008年咸宁市）有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化。

差量法、平均值法、极值法、十字交叉法差量法（差量法就是根据化学方程式，利用反应物与生成物之间的质量差与反应物或生成物之间的比例关系进行计算的一种简捷而快速的解题方法。

利用差量解题的关键在于寻求差量与某些量之间的比例关系，以差量做为解题的突破口。

该法适用于解答混合物间的反应）一、金属与盐溶液反应，根据差量求参加反应的金属质量或生成物的质量。

1、将质量为8g的铁片浸入硫酸铜溶液中一会，取出干燥后称得铁片质量为8.4g，问参加反应的铁的质量为多少克？2、取一定量的CuO粉末，与足量的稀硫酸充分反应后，再将一根50g 的铁棒插入上述溶液中，至铁棒质量不再变化时，铁棒增重0.24g，并收集到0.02g气体。

由此推算CuO粉末的质量为A、 1.92gB、 2.4gC、 6.4gD、二、金属与酸发生反应，根据差量求天平平衡问题。

1、在天平两托盘行分别放置盛有等质量且足量稀盐酸的烧杯，调至天平平衡。

现往左盘烧杯中加入2.8 g铁，问向右盘烧杯中加入多少克碳酸钙才能天平平衡？2、在等质量的下列固体中，分别加入等质量的稀硫酸（足量）至反应完毕时，溶液质量最大的是（） A .Fe B.Al C. Ba（OH）2 D.Na2CO3三、根据溶液差量求溶液中溶质质量分数。

1、100g稀盐酸与一定量的碳酸钙恰好完全反应，测得所得溶液质量为114g，求原稀盐酸中溶质质量分数。

2、将30克铁片放入CuSO4溶液中片刻后，取出称量铁片质量为31.6克，求参加反应的铁的质量？四、根据反应前后物质质量差求反应物或生成物质量。

1、将一定量氢气通过8g灼热的氧化铜，反应一段时间后冷却后称量剩余固体质量为7.2g，问有多少克氧化铜参加了反应？2、用氢气还原10克CuO，加热片刻后，冷却称得剩余固体物质量为8.4克，则参加反应CuO的质量是多少克？3、将CO和CO2的混合气体2.4克，通过足量的灼热的CuO后，得到CO2的质量为3.2克，求原混合气体中CO和CO2的质量比？4、给45克Cu和CuO的混合物通入一会H2后，加热至完全反应，冷却称量固体质量为37克，求原混合物中铜元素的质量分数？5、将盛有12克氧化铜的试管，通一会氢气后加热，当试管内残渣为10克时，这10克残渣中铜元素的质量分数？6、CO和CO2混合气体18克，通过足量灼热的氧化铜，充分反应后，得到CO2的总质量为22克，求原混合气体中碳元素的质量分数？7、把CO、CO2的混合气体3.4克，通过含有足量氧化铜的试管，反应完全后，将导出的气体全部通入盛有足量石灰水的容器，溶液质量增加了4.4克。

重难题型突破题型02 特殊方法测密度密度的测量，最常见的方法就是利用密度测量原理ρ=m/v 来进行实验。

特殊方法测量密度指的是在没有量筒或天平的情况下，借助其他工具来完成密度的测量的方法。

运用特殊方法测密度,在中考题中也时常出现，其难点在与浮力知识的融合，试题综合性强、难度大，是容易丢分的题型之一►考向一等体积法1．（2023·阜新）阜新有“玛瑙之都”的美誉。

小新为了解玛瑙石的密度，将两块不同大小的玛瑙石带到实验室，准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作：（1）小新用正确的方法测小玛瑙石的质量时，所用的砝码及游码的位置如图甲所示，其质量为 g ；（2）将小玛瑙石放入装有40mL 水的量筒中后，液面位置如图乙所示，则小玛瑙石的体积为 cm 3.，根据公式 ，计算出小玛瑙石的密度是 kg/m 3；（3）小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度，当他用天平测出大玛瑙石的质量m 后，发现大玛瑙石不能直接放入量筒，于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作：①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中，标记水面位置后取出玛瑙石；②在量筒中装入适量水，记下水的体积为V 1，用量筒往烧杯中加水至标记处；③记下量筒中剩余水的体积为V 2.；④大玛瑙石的密度表达式为：ρ玛瑙= （用物理量符号表示）。

⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度 （选填“偏大”或“偏小”）。

【答案】 58 20 m V ρ= 32.910⨯ 12m V V - 偏小 【解析】（1）由图可知，标尺的分度值为0.2N ，读数为3g ，金属块的质量为50g 5g 3g 58g m =++=（2）[2]将小玛瑙石放入装有40mL 水的量筒中后液面位置如图乙所示，量筒的分度值是4mL ，量筒中水和小玛瑙石的体积为V =60mL ，小玛瑙石的体积为360mL 40mL 20mL=20cm V =-=[3][4]根据密度的公式m Vρ=计算密度，小玛瑙石的密度为 333358g 2.9g/cm 2.910kg/m 20cmm V ρ====⨯ （3）用天平测出大玛瑙石的质量m 后；①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中，标记水面位置后取出玛瑙石；②在量筒中装入适量水，记下水的体积为V 1，用量筒往烧杯中加水至标记处；③记下量筒中剩余水的体积为V 2.，由此可知，大玛瑙石的体积12V V V '=-④[5]大玛瑙石的密度表达式为12m m V V V ρ=='-玛瑙 ⑤[6]取出玛瑙石带出了部分水，因而添加的水的体积比玛瑙石的体积大，根据m Vρ=知，测量的密度偏小。