Question

5．一定條件下，在托盤天平的左右兩盤上各放一只燒杯，均加入質量分數相同、體積相等的稀鹽酸，調整天平呈平衡狀態．下列實驗操作，最終仍能使天平保持平衡的是（　　）

• A． 向左、右兩燒杯中分別加入相等質量的Fe、CaO，反應后鹽酸有剩余
• B． 向左、右兩燒杯中分別加入相等質量的Al、Zn，兩種金屬完全溶解
• C． 向左、右兩燒杯中分別加入相等質量的Mg、Al，反應后兩種金屬均有剩余
• D． 向左、右兩燒杯中分別加入5.6 g Fe和1.8 g Al，兩種金屬完全溶解

Answer 1

分析 因為加入的鹽酸質量相等，所以需要判斷兩端加入一定量物質后增加質量是否相等，增加質量相等時天平能仍然保持平衡，不相等時天平發生偏轉．可根據化學方程式，借助關系式和差量法進行分析比較．

解答 解：A、鐵與鹽酸反應后生成氯化亞鐵和氫氣，氧化鈣與鹽酸反應生成氯化鈣和水，不難分析得：有氫氣生成的那邊質量輕一些，故A錯誤；
  B、向左、右兩燒杯中分別加入相等質量的Al、Zn，兩種金屬完全溶解，
2Al～3H₂ Zn～H₂
 54     6       65   2
從以上的分析來看，相同質量的金屬生成的氫氣質量不同，金屬鋁生成的氫氣多一些，所以反應后天平不平衡，故B錯誤；
C、分別加入相等質量的Mg、Al，反應后兩種金屬均有剩余，所以根據鹽酸的質量來確定生成的氫氣的質量是相等的，所以天平仍然平衡，故C正確；
  D、向左、右兩燒杯中分別加入5.6 g Fe和1.8 g Al，兩種金屬完全溶解反應后生成氫氣的質量分別為x、y：
Fe～H₂
56    2 
5.6g x
$\frac{56}{2}=\frac{5.6g}{x}$   解得：x=0.2g
2Al～3H₂
54      6 
1.8g   y
$\frac{54}{6}=\frac{1.8g}{y}$    解得：y=0.2g
由以上計算可以看出：生成的氫氣質量相同，但由于反應物的質量鐵多鋁少，所以反應后天平不平衡，故D錯誤．
 故選C．

點評 加入物質充分反應后，天平一端增加的質量=加入固體質量-放出氣體的質量，只有加入物質與放出氣體質量均相等時，天平才能保持平衡．由于運算量比較大，所以對于有關化學方程式的計算是否熟練是解題的關鍵．