Question

托盤天平左右托盤的燒杯（燒杯質(zhì)量約為20克）中，放入H₂SO₄質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的稀硫酸50克，在左側(cè)的燒杯中放入金屬鋁和右側(cè)的燒杯放入金屬鋅質(zhì)量相同（已知天平托盤的最大承重量為100克）試求：
①寫出鋁和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑

②當(dāng)鋁和鋅的質(zhì)量為

6.63

克以下時(shí)，天平向右側(cè)傾斜；
③當(dāng)鋁和鋅在

6.63克至30

克之間時(shí)，天平仍保持平衡．

Answer 1

分析：①根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法考慮；②天平向右側(cè)傾斜說明左邊的鋁與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣多；③天平仍保持平衡說明產(chǎn)生氫氣質(zhì)量相等，即鋁和鋅都把硫酸反應(yīng)完了考慮．

解答：解：①鋁和稀硫酸反應(yīng)的反應(yīng)物是鋁和硫酸，生成物是硫酸鋁和氫氣，用觀察法配平，氫氣后面標(biāo)上上升符號(hào)，所以方程式是：2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑；
②天平向右側(cè)傾斜說明左邊的鋁與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣多，如果硫酸是足量的，等質(zhì)量的鋁和鋅與足量酸反應(yīng)時(shí)，鋁產(chǎn)生的氫氣多，設(shè)與50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，需要鋁的質(zhì)量為X，需要鋅的質(zhì)量為y則：
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
54    294
x     10g
根據(jù)

54

294

=

x

10g

解得x=1.84g；
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65  98
y   10g
根據(jù)：

65

98

=

y

10g

解得y=6.63g．
在左側(cè)的燒杯中放入金屬鋁和右側(cè)的燒杯放入金屬鋅質(zhì)量相同，如果質(zhì)量在6.63g以下，鋅不能把硫酸反應(yīng)完，鋁有可能把硫酸反應(yīng)完，即鋁產(chǎn)生的氫氣多，所以天平向右側(cè)傾斜；
③當(dāng)質(zhì)量在6.63g或大于6.63g，鋅和鋁都能把硫酸反應(yīng)完，產(chǎn)生的氫氣相等，天平平衡，已知天平托盤的最大承重量為100克，硫酸是50g，燒杯是20g，所以金屬質(zhì)量最多是30g．
故答案為：①2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑；②6.63；③6.63克至30．

點(diǎn)評(píng)：解答本題關(guān)鍵是要知道等質(zhì)量的鋁和鋅與足量的硫酸反應(yīng)時(shí)，鋁產(chǎn)生的氫氣比鋅多，如果與等質(zhì)量等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸反應(yīng)時(shí)，鋁、鋅都把硫酸反應(yīng)反應(yīng)完了時(shí)，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量相同．