Question

在托盤天平兩盤上，各放有一杯等濃度、等質量的稀硫酸，調節(jié)天平平衡后，往各杯內放入等質量的鐵和鋅，使其充分反應后，如果有如下情況時，天平是否保持平衡。

    (1)兩邊金屬都完全反應而溶解，天平是否平衡?

    (2)兩邊金屬都有剩余，天平是否平衡?

    (3)其中一杯中金屬有剩余，則剩余的金屬是什么?天平是否平衡?

 

Answer 1

答案：
解析：

該題隱含了有關數據，但我們如果結合有關反應的化學方程式，找出反應物與生成物的物質的量關系，則“柳暗花明又一村”。     Fe+H2SO4(稀)= FeSO4+H2↑     Zn+H2SO4(稀) =ZnSO4+H2↑ 設每杯內各有a mol硫酸， 而鐵為，鋅為，從方程式可見：     (1)兩種金屬都溶解時，兩邊放出氫氣分別為b mol和c mol，因b＞c，所以天平不平衡。     (2)兩種金屬都有余，說明酸量不足，金屬都過量，兩邊放出氫氣都是a mol，所以天平平衡。     (3)若一種金屬有余，有余的一定是鐵，因為b＞c，這里可有兩種情況：①當a=c時，即硫酸的物質的量與鋅的物質的量相等，這時鋅剛好溶解完，鐵有余，兩邊放出氫氣都是a=c mol，所以天平平衡。②當a＞c，a＜b時，即硫酸的物質的量比鋅的物質的量大，而比鐵的物質的量小時，鋅全溶解，鐵還有剩余，這時兩邊放出的H2分別為c mol和a mol，則天平不再平衡。