初中化学阶段常接触的天平平衡问题
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初中化学中的天平平衡问题天平作为化学实验中常用的仪器,主要用于量取物质的质量和实验时的物质的质量比较等。
在化学实验中,数量的精确性对于结果的准确性至关重要,而天平的准确性和稳定性就显得尤为重要。
在初中化学中,学生通常通过天平进行物质的量取和比较实验,因此对天平的使用和平衡问题有着特别的关注。
一、天平的作用和种类天平是由两个平衡臂相连接的装置,能够通过在臂上悬挂物体和将标准重量放在另一个臂上来测量物体的质量。
根据用途和结构不同,天平有多种类型,主要包括平衡臂天平、弹簧天平、电子天平等。
平衡臂天平主要适用于量取一定量的物质,弹簧天平主要用来测量物体的质量和一小部分的微量物质,而电子天平则是一种用来测量物体质量的仪器,通过一块光电传感器来检测被测物体的质量并将检测结果以数字显示出来。
二、天平的平衡问题1. 定位不准:在使用天平时,如果没有正确的将试剂放置在天平盘上,或者重力中心位置不在天平的支撑点上,就会导致天平处于不平衡状态。
2. 天平磨损:天平长时间使用后易出现磨损,致使天平产生不平衡现象。
通常需要定期对天平进行维护保养,或者更换磨损的部件。
3. 杂质干扰:在使用天平测量物质的时候,如果有杂质附着在天平盘或者标准砝码上,会对测量结果产生干扰,使得测量值产生误差。
4. 震动干扰:当天平处于开放的环境中,受到外部的振动干扰时,也会影响到天平的测量精度,使得天平处于不平衡状态。
5. 温差干扰:在温度变化较大的环境下,天平的弹簧以及材料的热胀冷缩也会对天平的平衡状态产生影响。
鉴于上述天平的平衡问题,在进行化学实验时,我们需要采取一些措施来确保天平的平衡状态和测量的准确性。
1. 定期校准:定期对天平进行校准,以确保天平的准确性和稳定性。
可以通过使用标准物质或精确称量的砝码进行检验。
2. 精心操作:在使用天平的时候,需要精心操作,将试剂均匀地铺开,避免试剂的偏心放置。
要小心操作,避免将杂质带入天平盘上。
3. 维护保养:对天平进行定期维护保养,及时更换磨损的部件,保持天平的稳定性和准确性。
初中化学中的天平平衡问题1. 引言1.1 天平在化学实验中的作用天平在化学实验中的作用是不可曌的。
天平是化学实验中最基本的仪器之一,它主要用于测量物质的质量。
在化学实验中,准确的质量测量对于实验结果的准确性至关重要。
天平通过比较待测物体和已知质量的物体,来测量待测物体的质量。
天平可以帮助实验者进行溶液配制、物质质量的确定、物质反应的观测等实验操作。
除了在化学实验中常见的称量操作外,天平还常常用于检验实验结果的准确性。
通过天平测量的数据,可以帮助实验者确定实验结果的可靠性,并且及时发现实验中可能存在的误差或问题。
在化学实验中,天平的作用不仅体现在准确的质量测量上,还体现在帮助实验者进行实验数据的分析和结果的验证上。
天平可以说是化学实验中不可或缺的重要仪器,它为实验的准确性和可靠性提供了重要的支持。
1.2 平衡原理平衡原理是指在化学实验中使用天平时,通过比较物质的质量来达到平衡状态的基本原理。
在天平上放置两个物体,通过调整天平的平衡来使得两边的天平保持水平状态,从而确定它们的质量是否相等。
天平的平衡原理是基于牛顿第二定律的理论基础,即物体所受的两个力之和为零时,物体将保持静止或匀速直线运动。
在化学实验中,通过天平的平衡原理可以准确测量物质的质量,从而进行定量分析和实验操作。
平衡原理在天平的使用过程中起着至关重要的作用,它保证了化学实验的准确性和可靠性。
在进行实验时,需要确保天平处于稳定的平衡状态,避免外界因素对天平的影响。
通过精心调整和校准天平,可以保证实验结果的准确性。
了解天平的平衡原理对于正确操作天平和保证实验结果的准确性具有重要意义。
在化学实验中,平衡原理是一项基础而且必不可少的原理,它为我们提供了准确测量物质质量的基础,为化学实验的顺利进行提供了有力支持。
2. 正文2.1 不平衡天平的影响不平衡天平在化学实验中会产生一系列严重的影响,首先是对实验结果的准确性造成影响。
由于天平不平衡导致称量的不准确,实验结果可能会出现误差,从而影响到实验的准确性。
初中化学中的天平平衡问题天平平衡问题是初中化学中的重要问题之一。
在化学实验中,常常需要使用天平来测量物质的质量,而天平的准确度和稳定性直接影响到实验结果的可靠性。
初中学生需要掌握天平的使用方法和平衡问题的解决方法。
本文将从天平的基本原理和使用方法出发,详细介绍初中化学中的天平平衡问题。
一、天平的基本原理天平是一种用来测量物体质量的仪器,其基本原理是利用物体受到的重力和支撑力的平衡关系来确定物体的质量。
在天平上放置物体时,天平的两端会出现不同的受力情况,一端受到物体的重力作用,另一端得到支撑力的作用,当两端受力平衡时,天平处于平衡状态。
根据力的平衡原理,我们可以得出两端受力平衡时,物体的重力等于支撑力,即m*g=F,其中m表示物体的质量,g表示重力加速度,F表示支撑力。
二、天平的使用方法在使用天平时,首先需要将天平放在水平的桌面上,然后进行零点调整,即调整天平的两端,使其处于平衡状态时指示器指向零刻度。
接着将待测物体放在天平的盘上,直至天平两端再次平衡,此时可读取指示器上的读数,即为物体的质量。
不过,在使用天平时,我们也常常会遇到一些平衡问题,如盘上的物体不平衡、指示器不指向零刻度、天平的精确度受到影响等。
接下来我们将详细介绍这些平衡问题及其解决方法。
三、盘上的物体不平衡在使用天平时,有时盘上的物体会因为形状不规则或者外部环境的影响而导致天平不平衡。
这时,我们可以采取以下解决方法:1.重新放置物体:首先将盘上的物体取下,重新放置在盘上,并且留意是否与盘的中线对称,以确保天平能够平衡。
2.调整盘的位置:有时盘的位置也会影响天平的平衡,因此可以调整盘的位置,使得盘处于水平状态,再次进行测量。
3.更换物体:如果物体本身的形状或者质地导致天平不平衡,可以尝试更换物体,选择较为规则的形状或者较为均匀的质地的物体进行测量。
四、指示器不指向零刻度在进行天平测量时,有时会发现指示器不指向零刻度,这可能是由于以下原因导致的:1.零点不准确:天平的零点不准确可能是导致指示器不指向零刻度的原因,这时可以进行零点调整,重新将天平两端调整至平衡状态时指示器指向零刻度。
初中化学中的天平平衡问题1. 引言1.1 初中化学中的天平平衡问题初中化学中的天平平衡问题,是化学实验中常见的一个重要现象。
天平平衡问题指的是在使用天平称量物质时,出现无法达到完全平衡或者称量结果不准确的情况。
天平平衡问题的出现可能会对实验结果产生影响,因此了解和解决天平平衡问题是初中化学实验必备的技能之一。
天平平衡问题的发生原因有很多,可能是天平本身存在一定的误差,也可能是在操作过程中产生了外力干扰等。
为了确保实验结果的准确性,我们需要了解天平的工作原理,并正确操作天平进行实验。
在进行天平实验时,也需要注意一些细节,比如在称量前后确保天平的稳定性,避免风吹等外力的干扰。
当出现天平平衡问题时,我们可以通过一些方法来解决,比如检查天平的平衡状态、清洁天平等。
解决天平平衡问题不仅可以提高实验的准确性,还可以培养学生的观察力和实验技能。
初中化学中的天平平衡问题是学习化学实验技能中的重要内容,通过对天平平衡问题的了解和解决,可以帮助学生更好地进行化学实验,提高实验技能,为进一步学习化学打下良好的基础。
2. 正文2.1 什么是天平平衡问题天平平衡问题指的是在进行化学实验时,使用天平称量物质时出现的不平衡或者误差的情况。
通常来说,使用天平测量物质的质量时,需要将待称量物质放在天平的称盘上,然后通过调节天平的仪表或者移动称盘上的砝码来使得天平保持平衡状态。
在实际称量过程中,由于各种因素的影响,可能会导致天平处于不平衡状态,这就涉及到了天平平衡问题。
天平平衡问题可能会由于天平仪器本身的误差、操作不规范、环境因素等多种原因造成。
在实验中,天平不平衡会导致称量结果的不准确,从而影响实验结果的可靠性。
了解并解决天平平衡问题对于化学实验的准确性和可靠性至关重要。
为了避免天平平衡问题的发生,实验者应该在操作天平时注意确保称盘清洁、校准天平、避免震动等操作规范。
在实验中应该及时发现并解决天平不平衡的情况,比如重新校准天平、调整称盘上的砝码等方法来保证称量结果的准确性。
初中化学中的天平平衡问题
天平平衡问题是初中化学中的基础问题之一,涉及到物质的量的概念和平衡的原理。
天平平衡问题是通过天平称量物质的质量,来推导物质的量的关系和判断化学方程式的平衡情况。
下面就天平平衡问题进行详细的解析。
天平是一种用来测量物体质量的仪器。
在初中化学实验中,常常使用天平来称量物质的质量。
在进行实验时,我们通常需要根据化学方程式的平衡情况,来计算反应物的质量或者波尔的物质量。
这就需要运用天平平衡问题的思维方法。
我们需要根据化学方程式的平衡情况,确定反应物的摩尔比例关系。
摩尔比例可以通过化学方程式的系数来确定。
对于以下平衡方程式:
2H₂ + O₂ → 2H₂O
可以看出,1个物质H₂和1个物质O₂在反应中生成2个物质H₂O。
这就表示,H₂和O₂的摩尔比例为1:1。
接下来,根据天平平衡问题,我们可以利用天平来称量物质的质量。
假设我们需要知道100克O₂可以和多少克的H₂发生反应,从而求得H₂的质量。
根据摩尔比例,我们可以设x为H₂的质量。
由于H₂和O₂的摩尔比例为1:1,那么根据质量守恒定律,可以得出以下等式:
2mol H₂: (2*2)mol O₂ = xg H₂: 100g O₂
解这个方程,可以得到x=50克,即100克的O₂可以和50克的H₂发生反应。
初中化学中的天平平衡问题天平平衡问题是初中化学教学中常出现的问题,也是总复习中的一个难点,这类问题由于前提条件不同,最后得出的结论也不同,学生往往对这类问题的解决感到比较困难。
解这类题的关键是抓住天平平衡的条件——左盘和右盘物质的质量相等.初中化学阶段常接触的天平平衡问题多是把活泼金属(或碳酸盐)和盐酸或稀硫酸反应与天平平衡问题联系在一起。
概括起来大致分两种情况:一是天平两边所加入的金属(或碳酸盐)质量相等、酸的质量和质量分数也相等;二是天平两边所加入的酸的质量、质量分数相等,但金属(或碳酸盐)的质量不相等。
下面就这两种情况进行分析总结。
一、天平两边的金属质量(或碳酸盐)、酸的质量、质量分数均相等对于这种情况,天平平衡的条件是左右两盘生成的气体质量相等,则天平平衡,否则失去平衡。
1.等质量的不同金属(或碳酸盐)和等质量、等质量分数的足量酸反应例1.在天平两边各放一个烧杯,调节天平平衡,然后分别倒入等质量、等质量分数的足量稀硫酸后,分别向两边的烧杯中加入等质量的锌和铁,反应完毕后,天平指针是否偏转?若偏转,偏向哪一方?解析:此题中天平指针是否偏转,取决于左右盘生成的氢气的质量是否相等。
本题中给出的酸足量,所以生成的氢气质量取决于金属的质量。
我们根据方程式不难得出这样的结论:等质量的金属和足量的酸反应生成氢气质量由多到少的顺序:Al、Mg、Fe、Zn(初中常用的几种金属).即题目中天平左右盘生成的氢气的质量不相等,天平将失去平衡,指针偏向生成氢气较少的锌的一边。
2.足量且质量相等的金属(或碳酸盐)和等质量、等质量分数的酸反应在例1中,若金属是足量的,那么生成氢气的质量就应该根据酸进行计算.我们不难看出,此时天平两边生成氢气的质量是相等的,那么天平也就平衡了。
综上所述,我们可归纳出下面的规律:对于这种类型的天平平衡题,关键是看清哪个量是足量,进而确定天平的状态。
另外,我们还可以根据天平的状态,确定什么物质无剩余,什么物质可能有剩余,什么物质肯定有剩余。
初中化学中的天平平衡问题天平平衡问题是初中化学中常见的一个概念,它关于物质的质量和物质之间的反应等相关内容。
下面将从天平的作用原理、天平的使用以及一些实际应用等方面进行详细介绍。
1. 天平的作用原理天平是一种测量物体质量的仪器,它的基本作用原理是利用物体的质量产生的重力与地球的引力相平衡,从而实现对物体质量的测量。
根据力的平衡原理,当物体悬挂在天平的两端时,天平会产生一个与物体的质量相等的反作用力,在物体的重力与反作用力相等的情况下,天平保持平衡状态。
2. 天平的使用在化学实验中,天平常用于测量固态物质的质量,通常有两种类型的天平:电子天平和机械天平。
电子天平利用电子传感器检测物体的质量,并通过显示屏显示质量值。
机械天平则需要使用一个平衡杆或称量杆以及若干称量砝码来调节天平的平衡状态,最终通过读数的方式确定物体的质量。
在使用天平时,需要注意以下几点:(1) 在使用天平之前,应保证天平的工作平台干净、平整,并确保天平的平衡状态。
(2) 将物体放置在天平的工作平台上,等待一段时间使天平稳定下来,并记录下质量值。
(3) 使用天平时应避免触碰或震动天平,以免影响称量的准确度。
(4) 使用完毕后,应将天平清洁干净并放回到指定的位置。
3. 天平平衡问题的实例应用在化学实验中,天平平衡问题常常出现在物质的反应中。
我们经常在实验室里使用天平来测量化学试剂的质量,并根据所需的摩尔比例来计算反应物的摩尔量。
在一些酸碱中和反应中,也会使用天平来进行平衡问题的计算。
在测量强酸与强碱的中和反应时,可以通过天平测量反应发生前后溶液的质量差来确定反应物的摩尔量,从而计算出反应比例。
天平平衡问题还涉及到物质的燃烧和反应产物的质量计算。
在燃烧实验中,可以通过称量燃烧前后容器的质量差来计算燃烧产生的气体的摩尔量、摩尔比例以及反应产物的相对分子质量。
天平平衡问题是初中化学中一个重要的概念,它不仅涉及到物质的质量、反应的平衡以及摩尔量的计算等相关内容,还具有一定的实际应用价值。
初中化学中的托盘天平平衡问题天平平衡问题是初中化学教学中常出现的问题,也是总复习中的一个难点,这类问题由于前提条件不同,最后得出的结论也不同,学生往往对这类问题的解决感到比较困难。
解这类题的关键是抓住天平平衡的条件——左盘和右盘物质的质量相等。
初中化学阶段常接触的天平平衡问题多是把活泼金属(或碳酸盐)和盐酸或稀硫酸反应与天平平衡问题联系在一起。
概括起来大致分两种情况:一是天平两边所加入的金属(或碳酸盐)质量相等、酸的质量和质量分数也相等;二是天平两边所加入的酸的质量、质量分数相等,但金属(或碳酸盐)的质量不相等。
下面就这两种情况进行分析总结。
一、天平两边的金属质量(或碳酸盐)、酸的质量、质量分数均相等对于这种情况,天平平衡的条件是左右两盘生成的气体质量相等,则天平平衡,否则失去平衡。
1.等质量的不同金属(或碳酸盐)和等质量、等质量分数的足量酸反应例1.在天平两边各放一个烧杯,调节天平平衡,然后分别倒入等质量、等质量分数的足量稀硫酸后,分别向两边的烧杯中加入等质量的锌和铁,反应完毕后,天平指针是否偏转?若偏转,偏向哪一方?解析:此题中天平指针是否偏转,取决于左右盘生成的氢气的质量是否相等。
本题中给出的酸足量,所以生成的氢气质量取决于金属的质量。
我们根据方程式不难得出这样的结论:等质量的金属和足量的酸反应生成氢气质量由多到少的顺序:Al、Mg、Fe、Zn(初中常用的几种金属)。
即题目中天平左右盘生成的氢气的质量不相等,天平将失去平衡,指针偏向生成氢气较少的锌的一边。
2.足量且质量相等的金属(或碳酸盐)和等质量、等质量分数的酸反应在例1中,若金属是足量的,那么生成氢气的质量就应该根据酸进行计算。
我们不难看出,此时天平两边生成氢气的质量是相等的,那么天平也就平衡了。
对于这种类型的天平平衡题,关键是看清哪个量是足量,进而确定天平的状态。
另外,我们还可以根据天平的状态,确定什么物质无剩余,什么物质可能有剩余,什么物质肯定有剩余。
初中化学中的天平平衡问题天平平衡问题是中学化学中一个重要的概念,它涉及到物质的质量、质量守恒、化学计算等方面。
下面,我将从三个方面来详细介绍天平平衡问题。
第一,天平平衡的基本原理。
天平是一种用来测量物体质量的工具,在实验室中广泛应用。
天平的基本原理是利用物体受到的重力和支撑力之间的平衡关系。
当物体放在天平的两个托盘上时,在重力的作用下,物体会对托盘产生一个向下的压力,而托盘会对物体产生一个向上的支撑力。
当物体的质量增大时,物体对托盘的压力增大,托盘对物体的支撑力也增大,直到两者达到平衡,天平才能保持水平。
我们可以通过天平来测量物体的质量。
第二,天平平衡问题的应用。
天平在化学实验中的应用非常广泛。
在溶液的浓度计算中,我们可以利用天平来测量固体溶质的质量,从而计算溶液的浓度。
在酸碱滴定实验中,天平可以用来称量酸碱溶液的质量,以确保滴定反应的准确性。
在化学反应中,我们可以利用天平来测量反应物的质量,以预测和计算反应产物的质量。
天平平衡问题是化学实验中不可或缺的一部分,它对于实验数据的准确性和结果的可靠性具有重要的影响。
天平平衡问题的解决方法。
天平平衡问题的解决方法主要有两种:一是单纯天平法,即通过调整天平的托盘使天平保持平衡;二是配平法,即通过调整物体的质量使天平保持平衡。
在实际问题中,我们往往会综合运用这两种方法来解决天平平衡问题。
在化学计算中,我们可以根据反应物和产物的质量关系,利用配平法来计算反应的过程和结果。
在实验中,我们可以通过单纯天平法来确定物体的质量,然后再利用配平法来计算化学计量比和摩尔关系等。
天平平衡问题是中学化学中一个重要的概念,它涉及到物质的质量、质量守恒、化学计算等方面。
了解天平的基本原理,灵活运用天平平衡问题的解决方法,对于化学实验的准确性和结果的可靠性具有重要的影响。
在学习化学的过程中应重视天平平衡问题的学习和应用。
初中化学中的天平平衡问题天平平衡是化学实验中最基础、最重要的基本技能之一。
通过天平平衡,我们可以确定物质的质量,掌握反应物的配比和计算化学式等。
但是,初中学生在学习天平平衡时经常会遇到各种问题和误解,下面就让我们来深入探讨一下。
一、天平的基本使用方法天平是一种测量物体重量的工具,分为电子天平和机械天平两种类型。
在使用时,我们需要先将空杯(或称“壳”)放置于天平盘的一个抑制检波器上,然后等待天平显示出稳定的数值,这可以认为是天平的校准过程。
接下来,我们再将待测物质加进空杯中,再称重一次,得到物质的质量。
在称量过程中需要注意以下几点:1.待测物质的数量尽量保持一致。
比如说,我们需要称量10g元素A的质量,应该将A 元素尽量均匀地放置在一个容器里,避免出现大块小块交杂的情况,影响计量精度。
2.称量时需要保证天平平衡。
不能随意将白纸、药瓶等杂物放在天平盘的另一侧以达到平衡,这样会严重影响测量的准确性。
3.使用天平要规范操作,不要粗心大意,避免因人为因素误差过大。
二、天平平衡与计量误差天平平衡是指天平在受到物体作用后,平衡的状况,即左右两侧的质量相等,此时天平将达到平衡状态。
在实验中,我们通过天平平衡确定物质质量,但由于天平自身的误差和环境条件的影响,仪器测量结果会存在一定的误差。
天平的计量误差有系统误差和随机误差两种。
1.系统误差系统误差是指由于试验系统的固有缺陷或人为因素导致的常量误差,使实验结果在整个误差范围内都发生偏差。
系统误差可分为几类:气压误差,温度误差和仪器误差。
其中,仪器误差是由于仪器制作过程中的制造和安装误差、设计不合理以及仪器计量整定不当等方面引起的。
如天平盘有微小磨损不当的安装、测量部件的变形等等,都会导致仪器误差。
2.随机误差随机误差是指由于采样方法、测量的不确定性等原因导致的误差,其大小和正负号都是随机的,所以也称为无规误差。
随机误差可通过多次实验取平均值来降低,但降低效果往往会随着实验次数的增加而逐渐减小。
解这类题的关键是抓住天平平衡的条件——左盘和右盘物质的质量相等。
初中化学阶段常接触的天平平衡问题多是把活泼金属(或碳酸盐)和盐酸或稀硫酸反应与天平平衡问题联系在一起。
概括起来大致分两种情况:一是天平两边所加入的金属(或碳酸盐)质量相等、酸的质量和质量分数也相等;二是天平两边所加入的酸的质量、质量分数相等,但金属(或碳酸盐)的质量不相等。
下面就这两种情况进行分析总结。
一、天平两边的金属质量(或碳酸盐)、酸的质量、质量分数均相等
对于这种情况,天平平衡的条件是左右两盘生成的气体质量相等,则天平平衡,否则失去平衡。
1.等质量的不同金属(或碳酸盐)和等质量、等质量分数的足量酸反应
例1.在天平两边各放一个烧杯,调节天平平衡,然后分别倒入等质量、等质量分数的足量稀硫酸后,分别向两边的烧杯中加入等质量的锌和铁,反应完毕后,天平指针是否偏转?若偏转,偏向哪一方?
解析:此题中天平指针是否偏转,取决于左右盘生成的氢气的质量是否相等。
本题中给出的酸足量,所以生成的氢气质量取决于金属的质量。
我们根据方程式不难得出这样的结论:等质量的金属和足量的酸反应生成氢气质量由多到少的顺序:Al、Mg、Fe、Zn(初中常用的几种金属)。
即题目中天平左右盘生成的氢气的质量不相等,天平将失去平衡,指针偏向生成氢气较少的锌的一边。
2.足量且质量相等的金属(或碳酸盐)和等质量、等质量分数的酸反应
在例1中,若金属是足量的,那么生成氢气的质量就应该根据酸进行计算。
我们不难看出,此时天平两边生成氢气的质量是相等的,那么天平也就平衡了。
综上所述,我们可归纳出下面的规律:
对于这种类型的天平平衡题,关键是看清哪个量是足量,进而确定天平的状态。
另外,我们还可以根据天平的状态,确定什么物质无剩余,什么物质可能有剩余,什么物质肯定有剩余。
在此需要说明一点的是,金属(或碳酸盐)足量不一定两种物质均剩余,也就是说生成等质量的气体时,消耗量较多的金属(或碳酸盐)也可以是恰好完全反应,而消耗量较少的金属肯定有剩余。
例2.在天平左右盘分别盛有等质量、等质量分数的稀硫酸的烧杯,调节天平平衡后,向两边烧杯中分别加入质量相等的锌和镁,反应完毕后,天平让保持平衡,则下列情况不可能的是()。
A.两烧杯中酸均耗尽B.锌、镁均耗尽
C.镁耗尽、而锌有剩余D.锌耗尽、而镁有剩余
解析:解此题抓住天平平衡这个条件,天平平衡→生成氢气质量相等→计算标准是酸(耗尽)→金属足量(两种金属至少剩一种,生成等质量氢气的消耗量少的镁肯定有剩余),所以锌、镁均消耗尽不可能,镁消耗尽而锌有剩余也不可能,此题正确答案为B、C。
1.在托盘天平的两边各放一只烧杯,调节天平平衡,在烧杯中分别注入质量和质量分数均相等的稀硫酸,若向右盘中投入一定质量的铁,恰好完全反应,为使天平仍保持平衡,左盘中投入与铁质量相等的纯净金属可能是()
A.Mg B.Zn
C.Cu D.Al
2.在天平两边的烧杯中分别注入100 g 9.8%的稀硫酸,调节天平平衡,然后分别向两盘中投入锌和镁使酸完全反应,若使天平仍然保持平衡,则投入锌和镁的质量可能为()
A.Zn: 2 g、Mg: 2 g B.Zn: 3 g、Mg: 3 g
C.Zn: 6.5 g、Mg: 6.5 g D.Zn: 7 g、Mg: 7 g
二、天平两边所加入的酸质量、质量分数均相等,金属质量(或碳酸盐)不相等
对于这种类型,我们应该清楚天平平衡的条件不是两边生成气体的质量相等,而是左边加入的金属质量(或碳酸盐)减去生成的气体质量——左盘净增质量与右边加入的金属质量(或碳酸盐)减去生成气体的质量——右盘净增质量相等。
例3.在天平两盘的烧杯中各加入溶质质量分数相同、质量相等的足量盐酸,调节天平平衡,将镁和铝分别投入天平左右两边的烧杯中,若使天平仍保持平衡,则所加入的镁、铝的质量比为多少?
分析:看到此题,许多同学会产生这样的错误的想法,认为天平平衡,是因为两边生成氢气的质量相等,于是就会把镁、铝分别和稀盐酸反应的方程式中氢气定为同一个量,然后根据方程式推出镁、铝的质量比。
此题和我们介绍的第一种情况不同,即天平左盘、右盘中加入的金属不相等,所以天平平衡不是因为天平两边生成的氢气相等,而是左盘金属质量减去氢气质量的净增质量等于右盘金属减去氢气的净增质量。
解:设加入镁、铝的质量分别违m、n,生成氢气质量分别违x、y。
右盘:Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑左盘:2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑
24 2 2×27 3×2
m x n y
净增质量:净增质量:
左盘净增质量=右盘净增质量
镁、铝的质量比为32﹕33。
例4.在天平两端各放一个盛有200 g 18.25%盐酸的烧杯,调节天平平衡。
分别向烧杯中加入下列各组物质充分反应后,天平仍保持平衡的是()。
A.18 g Mg、18 g Al B.20 g CaO、20 g CaCO3
C.10 g AgNO3溶液、5 g Cu(OH)2D.6.2 g Mg(OH)2、8.4 g MgCO3
解析:此题条件是天平两边盐酸质量都是200 g、溶质的质量分数都是18.25%,而加入物质后要求天平平衡。
解该题首先应观察各个选项:选项B的天平两端所加入的物质质量都是20 g,但只有CaCO3与酸反应生成气体,而CaO没有气体生成,所以天平不可能平衡;对于答案C,10 g AgNO3溶液、5 gCu(OH)2的加入没有生成气体,质量没有损失,而开始加入的质量又不相等,所以天平也不可能平衡,故用淘汰法淘汰B、C两个选项。
对于选项A,在天平两端分别加入18 g Mg、18 g Al,天平是否平衡取决于金属是否足量。
设200 g 18.25%盐酸消耗的镁的质量为x,则
Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑
24 2×35.5
x 200 g 18.25% 求得x=12 g
通过计算可知18 g Mg足量,同理可知18 gAl也是足量的。
对于选项D,Mg(OH)2和盐酸反应没有质量损耗,而MgCO3与盐酸反应生成二氧化碳气体,天平是否平衡取决于左右两盘的净剩质量,即用MgCO3的质量减去生成的二氧化碳的质量所得差值是否等于6.2 g,若相等则天平平衡,否则不平衡。
设生成CO2的质量为y(根据化学方程式的质量比可知MgCO3过量)
MgCO3 + 2HCl == MgCl2 + H2O + CO2↑
2×35.5 44
200 g 18.25% y
解得y=2.2 g
净剩质量为8.4 g-2.2 g=6.2 g,所以答案D也正确。
练习:
3.在托盘天平两边各放一只烧杯,调至平衡,再向两只烧杯中分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸,然后向两只烧杯中分别加入相同质量的镁和铜铝合金,两烧杯中物质完全反应后,天平仍保持平衡,则合金中铝和铜的质量比为多少?
总之,初中化学中解天平题应首先分清是上述的哪种情况,然后再抓住每种情况天平平衡的条件进行分析,相信你会很轻松地解决问题。
学生练习参考答案:⑴A、D ⑵C、D ⑶3∶1。