Question

2．在天平的兩個托盤上各放一個盛有等體積、等質量分數(shù)的稀鹽酸的燒杯，調節(jié)天平使其平衡，然后在其中一個燒杯里加入ag 鋅粉，在另一個燒杯里加入bg 鋁粉，充分反應后，天平仍保持平衡，若己知每個燒杯內均含有mgHCl，請用代數(shù)式表示下列各種情況下a與b的關系．

Answer 1

分析 根據(jù)根據(jù)鋅、鋁分別和稀鹽酸反應的化學方程式及鹽酸的質量數(shù)及各選項提供數(shù)據(jù)即可求出a、b的質量，然后對比各選項既得答案．根據(jù)鋁、鋅與稀鹽酸反應的化學方程式可以判斷反應物之間的質量關系，從而可以進一步判斷可能出現(xiàn)的情況．

解答 解：由于在天平的兩個托盤上各放一個盛有等質量、等質量分數(shù)的稀鹽酸的燒杯．調節(jié)天平使其平衡，然后在其中一個燒杯里加入a g鋅粉；在另一個燒杯里加入bg鋁粉．充分反應后，天平仍保持平衡，可知，它們均和mg鹽酸反應產(chǎn)生了等質量的氫氣．鋁、鋅與稀鹽酸反應的化學方程式及其反應物、生成物的質量關系分別為：
溶液質量增加                            溶液質量增加
Zn+2HCl═FeCl₂+H₂↑△m            2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑△m  
65  73         2     63            54   73         6         48
a   $\frac{73a}{65}$              $\frac{63a}{65}$          b    $\frac{73b}{54}$                 $\frac{48b}{54}$
$\frac{65m}{73}$   m              $\frac{63m}{73}$          $\frac{54m}{73}$   m                  $\frac{48m}{73}$
 （1）若 a＞$\frac{65m}{73}$，b＞$\frac{54m}{73}$時，說明鋅和鋁均過量，所有鹽酸完全反應，產(chǎn)生的氫氣一樣，所以投入的固體質量應該一樣，即 a=b；
（2）當 a＜$\frac{65m}{73}$，b＜$\frac{54m}{73}$時，說明鋅和鋁都不足，完全反應，則天平內溶液增加的質量應相等，即 $\frac{63a}{65}$=$\frac{48b}{54}$，化簡得：567a=520b；
（3）當 a＜$\frac{65m}{73}$，b＞$\frac{54m}{73}$時，說明鋅不足，鋁過量．鋅的燒杯內增加的質量為：$\frac{63a}{65}$，鋁的燒杯內增加的質量為：b-$\frac{48m}{73}$，兩邊增加的質量相等：$\frac{63a}{65}$=b-$\frac{48m}{73}$，
化簡得：4599a=4745b-3120m．
故答案為：（1）若 a＞$\frac{65m}{73}$，b＞$\frac{54m}{73}$時，a=b；
（2）當 a＜$\frac{65m}{73}$，b＜$\frac{54m}{73}$時，567a=520b；
（3）當 a＜$\frac{65m}{73}$，b＞$\frac{54m}{73}$時，4599a=4745b-3120m．

點評 本題既得考查學生根據(jù)化學方程式的計算能力，又得考查學生對題意的理解程度能力，還培養(yǎng)學生的綜合分析、慎密思考能力，最后通過計算結果判斷選項的正誤．此題可謂難題．