Question

在天平的两个托盘上各放一个盛有等体积、等浓度的稀硫酸的烧杯，调节天平使其平衡．然后在一个烧杯中加入a克铁粉，另一烧杯中加入b克镁粉，充分反应后，天平仍保持平衡．若已知每个烧杯中都含有m克纯硫酸，请用代数式表示下式各种情况下a与b的关系．
（1）当a＞

56

98

m，b＞

24

98

m时，

 

．
（2）当a＜

56

98

m，＜

24

98

时，

 

．
（3）当a＜

56

98

m，b＞

24

98

时，

 

．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算

分析：铁、镁都是+2价金属，都能和硫酸发生置换反应，根据铁、镁分别和稀硫酸反应的化学方程式及硫酸的质量数及各选项提供数据即可求出a、b的质量，然后对比各选项既得答案．根据镁、锌与稀硫酸反应的化学方程式可以判断反应物之间的质量关系，从而可以进一步判断可能出现的情况．

解答：解：由于在天平的两个托盘上各放一个盛有等质量、等质量分数的稀硫酸的烧杯．调节天平使其平衡，然后在其中一个烧杯里加入a g铁粉；在另一个烧杯里加入b g镁粉．充分反应后，天平仍保持平衡，可知，它们均和mgH₂SO₄反应产生了等质量的氢气．镁、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其反应物、生成物的质量关系分别为：溶液质量增加                            溶液质量增加
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

时，说明铁和镁均过量，所有硫酸完全反应，产生的氢气一样，所以投入的固体质量应该一样，即 a=b．．
（2）．当 a＜

56m

98

，b＜

24m

98

时，说明铁和镁都不足，完全反应，则天平内溶液增加的质量应相等，即 

54a

56

=

22b

24

化简得 81a=77b．
（3）．当 a＜

56m

98

，b＞

24m

98

时，说明铁不足，镁过量．铁的烧杯内增加的质量为

54a

56

，镁的烧杯内增加的质量为 b-

22m

98

，两边增加的质量相等 54a/56=b-22m/98 化简得 189a=196b-88m
答案：
（1）a=b
（2）81a=77b
（3）189a=196b-88m

点评：此题既得考查学生根据化学方程式的计算能力，又得考查学生对题意的理解程度能力，还培养学生的综合分析、慎密思考能力，最后通过计算结果判断选项的正误．此题可谓难题．