化學中的天平平衡問題化學方程式

1、.化學中的天平平衡問題化學方程式天平平衡問題是初中化學教學中常出現(xiàn)的問題，也是總復習中的一個難點，這類問題由于前提條件不同，最后得出的結論也不同，學生往往對這類問題的解決感到比較困難。解這類題的關鍵是抓住天平平衡的條件左盤和右盤物質的質量相等。初中化學階段常接觸的天平平衡問題多是把活潑金屬或碳酸鹽和鹽酸或稀硫酸反響與天平平衡問題聯(lián)絡在一起。概括起來大致分兩種情況：一是天平兩邊所參加的金屬或碳酸鹽質量相等、酸的質量和質量分數也相等；二是天平兩邊所參加的酸的質量、質量分數相等，但金屬或碳酸鹽的質量不相等。下面就這兩種情況進展分析總結。一、天平兩邊的金屬質量或碳酸鹽、酸的質量、質量分數均相等對于這種

2、情況，天平平衡的條件是左右兩盤生成的氣體質量相等，那么天平平衡，否那么失去平衡。1等質量的不同金屬或碳酸鹽和等質量、等質量分數的足量酸反響例1在天平兩邊各放一個燒杯，調節(jié)天平平衡，然后分別倒入等質量、等質量分數的足量稀硫酸后，分別向兩邊的燒杯中參加等質量的鋅和鐵，反響完畢后，天平指針是否偏轉？假設偏轉，偏向哪一方？解析：此題中天平指針是否偏轉，取決于左右盤生成的氫氣的質量是否相等。此題中給出的酸足量，所以生成的氫氣質量取決于金屬的質量。我們根據方程式不難得出這樣的結論：等質量的金屬和足量的酸反響生成氫氣質量由多到少的順序：Al、Mg、Fe、Zn初中常用的幾種金屬。即題目中天平左右盤生成的氫氣的

3、質量不相等，天平將失去平衡，指針偏向生成氫氣較少的鋅的一邊。2足量且質量相等的金屬或碳酸鹽和等質量、等質量分數的酸反響在例1中，假設金屬是足量的，那么生成氫氣的質量就應該根據酸進展計算。我們不難看出，此時天平兩邊生成氫氣的質量是相等的，那么天平也就平衡了。綜上所述，我們可歸納出下面的規(guī)律：足量的物質計算標準耗盡量生成氣體的質量天平指針酸金屬或碳酸鹽不等偏天平不平衡金屬或碳酸鹽酸相等不偏天平平衡對于這種類型的天平平衡題，關鍵是看清哪個量是足量，進而確定天平的狀態(tài)。另外，我們還可以根據天平的狀態(tài)，確定什么物質無剩余，什么物質可能有剩余，什么物質肯定有剩余。在此需要說明一點的是，金屬或碳酸鹽足量不一

4、定兩種物質均剩余，也就是說生成等質量的氣體時，消耗量較多的金屬或碳酸鹽也可以是恰好完全反響，而消耗量較少的金屬肯定有剩余。例2在天平左右盤分別盛有等質量、等質量分數的稀硫酸的燒杯，調節(jié)天平平衡后，向兩邊燒杯中分別參加質量相等的鋅和鎂，反響完畢后，天平讓保持平衡，那么以下情況不可能的是。A兩燒杯中酸均耗盡B鋅、鎂均耗盡C鎂耗盡、而鋅有剩余D鋅耗盡、而鎂有剩余解析：解此題抓住天平平衡這個條件，天平平衡→生成氫氣質量相等→計算標準是酸耗盡→金屬足量兩種金屬至少剩一種，生成等質量氫氣的消耗量少的鎂肯定有剩余，所以鋅、鎂均消耗盡不可能，鎂消耗盡而鋅有

5、剩余也不可能，此題正確答案為B、C。學生練習：1在托盤天平的兩邊各放一只燒杯，調節(jié)天平平衡，在燒杯中分別注入質量和質量分數均相等的稀硫酸，假設向右盤中投入一定質量的鐵，恰好完全反響，為使天平仍保持平衡，左盤中投入與鐵質量相等的純潔金屬可能是AMgBZnCCuDAl2在天平兩邊的燒杯中分別注入100g9.8%的稀硫酸，調節(jié)天平平衡，然后分別向兩盤中投入鋅和鎂使酸完全反響，假設使天平仍然保持平衡，那么投入鋅和鎂的質量可能為AZn:2g、Mg:2gBZn:3g、Mg:3gCZn:6.5g、Mg:6.5gDZn:7g、Mg:7g二、天平兩邊所參加的酸質量、質量分數均相等，金屬質量或碳酸鹽不相等對于這種

6、類型，我們應該清楚天平平衡的條件不是兩邊生成氣體的質量相等，而是左邊參加的金屬質量或碳酸鹽減去生成的氣體質量左盤凈增質量與右邊參加的金屬質量或碳酸鹽減去生成氣體的質量右盤凈增質量相等。例3在天平兩盤的燒杯中各參加溶質質量分數一樣、質量相等的足量鹽酸，調節(jié)天平平衡，將鎂和鋁分別投入天平左右兩邊的燒杯中，假設使天平仍保持平衡，那么所參加的鎂、鋁的質量比為多少？分析：看到此題，許多同學會產生這樣的錯誤的想法，認為天平平衡，是因為兩邊生成氫氣的質量相等，于是就會把鎂、鋁分別和稀鹽酸反響的方程式中氫氣定為同一個量，然后根據方程式推出鎂、鋁的質量比。此題和我們介紹的第一種情況不同，即天平左盤、右盤中參加的

7、金屬不相等，所以天平平衡不是因為天平兩邊生成的氫氣相等，而是左盤金屬質量減去氫氣質量的凈增質量等于右盤金屬減去氫氣的凈增質量。解：設參加鎂、鋁的質量分別違m、n，生成氫氣質量分別違x、y。右盤：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑左盤：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2422×273×2mxny凈增質量：凈增質量：左盤凈增質量右盤凈增質量，即，鎂、鋁的質量比為3233。例4在天平兩端各放一個盛有200g18.25%鹽酸的燒杯，調節(jié)天平平衡。分別向燒杯中參加以下各組物質充分反響后，天平仍保持平衡的是。A18gMg、

8、18gAlB20gCaO、20gCaCO3C10gAgNO­3溶液、5gCuOH2D6.2gMgOH2、8.4gMgCO3解析：此題條件是天平兩邊鹽酸質量都是200g、溶質的質量分數都是18.25%，而參加物質后要求天平平衡。解該題首先應觀察各個選項：選項B的天平兩端所參加的物質質量都是20g，但只有CaCO3與酸反響生成氣體，而CaO沒有氣體生成，所以天平不可能平衡；對于答案C，10gAgNO3溶液、5gCuOH2的參加沒有生成氣體，質量沒有損失，而開場參加的質量又不相等，所以天平也不可能平衡，故用淘汰法淘汰B、C兩個選項。對于選項A，在天平兩端分別參加18gMg、18gAl

9、，天平是否平衡取決于金屬是否足量。設200g18.25%鹽酸消耗的鎂的質量為x，那么Mg+2HCl=MgCl2+H2↑242×35.5x200g18.25%求得x12g通過計算可知18gMg足量，同理可知18gAl也是足量的。對于選項D，MgOH2和鹽酸反響沒有質量損耗，而MgCO3與鹽酸反響生成二氧化碳氣體，天平是否平衡取決于左右兩盤的凈剩質量，即用MgCO3的質量減去生成的二氧化碳的質量所得差值是否等于6.2g，假設相等那么天平平衡，否那么不平衡。設生成CO2的質量為y根據化學方程式的質量比可知MgCO3過量MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+C

10、O2↑2×35.544200g18.25%y解得y2.2g凈剩質量為8.4g2.2g6.2g，所以答案D也正確。學生練習：3在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調至平衡，再向兩只燒杯中分別注入等質量、等質量分數的稀硫酸，然后向兩只燒杯中分別參加一樣質量的鎂和銅鋁合金，兩燒杯中物質完全反響后，天平仍保持平衡，那么合金中鋁和銅的質量比為多少？總之，初中化學中解天平題應首先分清是上述的哪種情況，然后再抓住每種情況天平平衡的條件進展分析，相信你會很輕松地解決問題。學生練習參考答案：A、DC、D311在托盤天平兩盤上各放一只燒杯，兩燒杯中盛有等質量百分比濃度的足量的鹽酸，使

11、兩邊保持平衡。此時向左邊燒杯中參加11.2克CaO，假設要使兩邊再次保持平衡，需向右邊燒杯中參加CaCO3的質量是A.11.2克B.17.6克C.20克D.22.4克2在天平兩邊各放置一個盛有一樣濃度的等體積的足量鹽酸的燒杯，把天平調至平衡，在左邊燒杯中放入3.60克鋁粉，為了使天平最終保持平衡，右邊燒杯中應放入鎂粉的質量為A、3.49克B、3.60克C、3.70克D、3.81克3.在天平兩端的燒杯中，分別盛有足量等質量、等濃度的稀硫酸，天平平衡后，往天平兩端的燒杯中，分別參加等質量的鎂和銅、鋁合金，恰好完全反響，且天平仍保持平衡，那么銅、鋁合金中銅和鋁的質量比為A.1：1B.1：2C.1：3

12、D.2：14.在天平的兩盤分別放入質量相等的燒杯,燒杯中各盛100克9.8%的硫酸溶液,向兩個燒杯中同時放入哪組金屬,反響終止時天平仍保持平衡A鋅、鐵各7克B鋅、鐵各5克C鋅、鐵各4克D鋅、鐵各3克問：化學天平類問題有何解題技巧？答：影響天平兩端質量變化的主要是反響時生成氣體的質量，重點是分析發(fā)生了哪些反響。如：天平兩端已調平衡各放質量相等的兩杯稀硫酸且溶質質量分數一樣，分別投入等質量的鋅和鐵，問天平指針如何變化？解決該題時，應考慮以下情況：1當鋅和鐵都完全反響時，鐵生成H2的質量大于鋅，所以指針偏向加鋅的一邊。2當鋅和鐵都有剩余或鐵有剩余而鋅恰好完全反響時，此時生成H2的質量是一樣的，而兩邊

13、所加鋅和鐵的質量又相等，所以天平能保持平衡，指針不發(fā)生偏轉。所以分析天平平衡問題時，還經常使用差量法，即，所加物質與生成氣體的質量差。生成氣體的反響，在初中階段大概有以下幾種情況：1活潑金屬與酸;2碳酸鹽與酸;3銨鹽與堿。天平平衡的門道天平平衡問題是近幾年各地中考的熱點，此類題把知識點進展了較大程度的綜合。同學們在解題時，假設能抓住其本質，便可化難為易，從而快速、準確地解決問題。下面結合實例談談這類題的解法，供同學們參考。一、把握操作步驟1吉林省中考題某同學用天平稱取一定質量的氯化鈉，稱好后發(fā)現(xiàn)砝碼和藥品位置放倒其他都正確，稱得的讀數為9.2g,缺乏1g的用砝碼，此時NaCI的實際質量為A9.

14、2gB9gC8.8gD無法確定解析：該題對天平的使用操作進展了綜合考察，解題關鍵是要把操作步驟掌握得很熟。稱量時，稱量物放在天平的左盤，砝碼放在右盤即左物右碼。天平平衡時，m食鹽=m砝碼+m游碼，此題中砝碼與稱量物顛倒，不妨把砝碼看成被稱物質，即：m砝碼=m游碼+m食鹽.由題意可知砝碼為9g，游碼為0.2g，那么NaCI質量=9g-0.2g=8.8g,應選C正確。二、運用“等量關系2.托盤天平兩盤上各放一只一樣的燒杯，并各盛有等質量分數的足量稀鹽酸，兩邊保持平衡。假設向左盤燒杯中參加8g氧化鎂，要使天平再次保持平衡，需向右盤燒杯中參加的物質是A8.4g碳酸鎂B.9g鋁C8g碳酸鈉D11g銅提示

15、：Cu與鹽酸不反響解析：此題旨在考察天平平衡上的計算問題，解題關鍵是天平兩邊增加或減少的質量應保持相等。氧化鎂與鹽酸反響沒有氣體生成，說明加氧化鎂后左盤比右盤增重8g，假設要天平平衡，右盤也必須增重8g。據題意可以看出C不正確，參加8g碳酸鈉一定產生一定量的二氧化碳，所以增重要小于8g，由于銅與鹽酸不反響，參加11g也不可能使天平平衡，所以D不正確。故分析可從A、B入手。設：8.4g碳酸鎂產生CO2質量為xMgCO3+2HCI=MgCI2+H2O+CO2↑8484448.4gxx=4.4g8.4g-4.4g=4g≠8g所以A不正確。設：9g鋁與鹽酸反響產生氫氣質

16、量為y.2AI+6HCI=2AICI3+3H2↑545469gyy=1g9g-1g=8g所以正確答案是：B3在天平的兩盤上分別放入質量相等的燒杯，杯中各盛100g98%的稀硫酸溶液，向兩個燒杯中同時放入哪組金屬，反響終止時天平仍然平衡A6g鐵和6g鋅B.6.5g鐵和6.5g鋅C3g鎂和3g鐵D7g鎂和7g鐵解析：此題旨在考察學生分析判斷才能，解題關鍵是掌握酸、金屬、氫氣三種物質質量的關系。根據參加酸的質量相等，參加金屬質量也相等，那么影響天平平衡的惟一因素就是放出氫氣的質量。假設兩邊生成氫氣質量也相等，天平一定保持平衡。要使生成氫氣質量相等的條件是等量的金屬參加酸中，金屬都過

17、量，使酸中氫完全被置換，那么等量的酸生成氫氣的質量必然相等。解：設100g9.8%的稀硫酸完全反響，需要Fe、Zn、Mg的質量分別為X、Y、Z.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑5698x100g×9.8%x=5.6gZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑6598y100g×9.8%y=6.5gMg+H2SO4=MgSO4+H2↑2498z100g×9.8%z=2.4g通過計算分析，要使100g9.8%的稀硫酸完全反響，至少需要Fe5.6g、Zn6.5g、Mg2.4g，故A中6g鋅

18、缺乏，與6g鐵生成的H2不等，B中6.5g鐵和鋅都能使硫酸完全反響，生成H2相等，C中3g鐵缺乏，與3g鎂生成H2不等，D中7g鎂和鐵也都能使硫酸完全反響，生成H2相等，故此題選B、D正確。操練場：1江蘇省南京市中考題在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調節(jié)至平衡，在燒杯里分別注入質量相等、質量分數一樣的稀硫酸，假設在右盤投入一定質量的鐵，恰好完全反響，為使天平仍保持平衡,應向左盤投入與鐵質量一樣的純潔金屬是A.MgB.AIC.ZnD.Ag2哈爾濱市中考題.在托盤天平的兩個托盤上各放一個盛有足量的等質量的稀鹽酸的燒杯，調節(jié)天平平衡，向左邊燒杯中參加28g鐵粉，再向右邊燒杯中參加與其質量相等的以下混合物

19、粉末，充分反響后，天平可能仍然平衡的是AMg和AIBCaCO3和AICBaCO3和ZnDMgCO3和K2CO3答案：1AB2C三、打破思維定勢4如以下圖所示，在托盤天平的兩邊各放一只燒杯，調節(jié)至平衡。在兩燒杯中分別注入一樣質量分數、等質量且足量的鹽酸，然后在右邊燒杯中放入mg鋅，在左邊燒杯中放入mg鐵兩邊同時放入。問反響開場至完畢天平將如何擺動？解析：由于受思維定勢的影響此題容易誤解，只從mg鋅和mg鐵全部溶解在鹽酸中產生H2的多少來考慮，認為天平指針始終偏右，導致解答不完好。天平指針的指向決定于兩盤物質質量的大小。判斷指針的偏轉情況應抓住兩個要點：第一，反響從開場到完畢，哪盤燒杯中放出的氫氣

20、少，指針就偏向該盤。第二，反響過程中，哪盤燒杯放出的氫氣速度慢即質量減小的慢，指針就偏向該盤。解：設mg鐵、mg鋅分別與足量的鹽酸反響產生H2質量為X、Y.Fe+2HCI=FeCI2+H2↑562mgXX=Zn+2HCI=ZnCI2+H2↑65652mgyy=因為，所以反響完畢時，右盤放出的氫氣少，指針偏右.由于鋅產生H2速度快，鐵產生H2速度慢，所以反響開場時，一段時間內左盤放出的H2比右盤少，指針偏左。由此可見，指針的偏轉情況為：反響開場時，指針偏左，一段時間后，指針逐漸向右偏轉，反響完畢時，指針偏右。操練場：3天津市中考題將盛有等質量、一樣質量分數稀鹽

21、酸的兩只燒杯，放在托盤天平左右兩盤上，調節(jié)至平衡，再向兩只燒杯中分別放入質量相等的鎂和鋁，待反響停頓后，根據天平的平衡狀況判斷：1假設天平仍保持平衡，那么反響物中一定無剩余的是；一定有剩余的是。2假設天平失去平衡，那么指針一定偏向放的一方。答案：31鹽酸鋁2鎂初中化學中的天平平衡問題2、有關金屬與酸反響和天平平衡的計算，涉及的知識點較多，才能要求較高，是中考較難的題型，也是中考的熱點。判斷金屬的量和酸的量哪個過量或題意不明時要分別討論，是這類試題的難點和關鍵所在。試題以圖像或天平平衡的形式將需要滿足的或需討論的條件隱含在其中，需要去尋求、挖掘。例3、如圖表示等質量的金屬Mg和Al分別與足量且質

22、量分數相等的稀硫酸反響，以下表達正確的選項是AX表示反響所用時間，Y表示生成氫氣的質量BX表示生成氫氣的質量，Y表示反響所用時間CX表示滴加稀硫酸的質量，Y表示生成氫氣的質量DX表示參加反響的金屬的質量，Y表示生成氫氣的質量解析：此題要求分析金屬與酸反響中各種量之間的變化關系，涉及到金屬的質量、酸的量、金屬的活潑性、反響的速率、氫氣的質量以及反響時間等多種量的變化。由題意，等質量的金屬Mg和Al與足量且質量分數相等的酸反響，產生氫氣的速率MgAl，產生氫氣的總量MgAl，即產生等量氫氣，Mg所用反響時間少，A、B選項是錯誤的。同時，產生等量氫氣，所需金屬的質量AlMg，D選項錯誤。答案：C例4

23、、在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調節(jié)至平衡。在兩只燒杯里注入一樣質量、一樣質量分數的足量稀鹽酸，然后分別向左右兩端燒杯中參加質量相等的Fe和金屬A。有氣體產生時，天平指針漸漸向左偏轉如圖1；指針偏轉到一定角度后，又漸漸向右偏轉；反響完畢，天平指針指向右端如圖2。那么天平右端參加的金屬A可能是AZnBMgCCuDAl解析：此題將金屬與酸反響引起的質量變化以天平是否平衡來表達，天平平衡本身就隱含著質量相等這一等式關系，即m金屬mH2m’金屬m’H2此題鹽酸的量充足，且等質量、等質量分數，參加等質量的金屬A時，指針向左偏轉，由上述等式關系，說明金屬A產生H2的速

24、率快，即金屬A的活潑性，強于鐵。反響完畢后，天平指針指向右端，說明金屬產生氫氣的總量AFe，即相對原子質量AFe，符合題意的選項為Zn。例7、為了測定某銅鋅合金的組成，某校化學課外活動小組利用該合金粉末與稀硫酸反響，進展了三次實驗，所得相關的實驗數據記錄如下：第一次第二次第三次所取合金的質量/g101020所用稀硫酸的質量/g508050生成氫氣的質量/g0.20.20.2計算該銅鋅合金中金屬鋅的質量。從上表數據分析，當所取合金與所用稀硫酸的比為時，說明合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反響。所用合金與稀硫酸恰好完全反響時所得溶液中溶質的質量分數。解析：此題要求通過分析數據，得出合金與稀硫酸正好反響的

25、質量比，而此質量關系題目中三次實驗都沒有給出，要通過比照分析確定?！暗谝淮闻c“第二次實驗比較，合金質量為10g，增加稀硫酸的質量時，產生氫氣的質量均為0.2g，說明此時硫酸過量，而合金中的鋅反響完全；從“第三次實驗數據看，合金質量為20g，假設硫酸足量，應產生氫氣0.4g，而實驗只產生0.2g氫氣，說明此時合金過量，而硫酸反響完全。可見合金質量為10g，硫酸溶液質量為50g時，其中鋅與硫酸恰好完全反響，即質量比為10g50g15。答案：1由“第一次與“第二次實驗數據分析，合金均為10g，增加稀硫酸的質量時，產生氫氣的質量均為0.2g，說明此時硫酸足量，而合金中的鋅完全反響，因此可用產生氫氣的質量0.2g，求出10g合金中所含鋅的質量。解：設合金中鋅的質量為x，生成硫酸鋅質量為y。ZnH2SO4ZnSO4H2↑651612xy0.2gx=6.5g2153由1得：，y16.1g所得溶液中ZnSO4的質量分數：×10028.6答：所得溶液中溶質的質量分數為28.6。2、有5.6g不純的鐵跟足量的稀硫酸反響，生成了022g的氫氣，那么鐵中混有的雜質可能是以下中的AZnBAlCCuDAg8、小華想測定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中銅的質量分數，實驗室只提供一瓶未標明質量分數的稀鹽酸和必要的儀器。你認為能測出其銅的質量分數的是_合金；小華取該