向兩只燒杯中各加入100g 9.8%的稀硫酸,將燒杯分置于天平的兩個托盤上,調(diào)節(jié)天平使之達(dá)到平衡,然后向左邊燒杯中加入ag鎂,向右邊燒杯中加入mg鋁,充分反應(yīng)后天平仍然保持平衡.試討論a和m的取值范圍以及兩者之間應(yīng)滿足的關(guān)系.
(1)當(dāng)m≥2.4時,a與m的關(guān)系式:
a=m
a=m

(2)當(dāng)m≤1.8時,a與m的關(guān)系式:
a:m=32:33
a:m=32:33

(3)當(dāng)1.8<m<2.4時,a與m的關(guān)系式:
m=
11a
12
+0.2
m=
11a
12
+0.2
分析:此題屬于金屬與酸的反應(yīng)的討論題,解題時要分兩種情況分析,但不管那種情況則一定符合兩燒杯反應(yīng)前后質(zhì)量差相等:①金屬過量則按酸量計算生成氫氣的質(zhì)量.②酸過量,則按必須滿足兩燒杯中加入金屬質(zhì)量減去逸出H2的質(zhì)量差相等,然后利用化學(xué)方程式的計算解決問題即可.
解答:解:第一種情況:根據(jù)金屬過剩,按酸反應(yīng)完全計算,加入金屬質(zhì)量應(yīng)符合以下要求:
2Al+3H2SO4═Al2(SO43+3H2
2×27  3×98           6
1.8g  100g×9.8%      0.2g
Mg+H2SO4═MgSO4+H2
24   98         2
2.4g 100g×9.8%  0.2g
100g 9.8%的硫酸至少需要1.8g鋁粉參加反應(yīng),才能生成0.2g H2
要產(chǎn)生0.2H2,至少需要2.4g鎂參加反應(yīng),考慮天平平衡a=m≥2.4g,故當(dāng)m≥2.4時,a與m的關(guān)系式a=m.
第二種情況:酸過剩,金屬反應(yīng)完全.而要使金屬與100g 9.8%稀硫酸反應(yīng)使酸過剩,則金屬鋁的質(zhì)量必須要小于1.8g,即m≤1.8g;
要使天平平衡,必須滿足兩燒杯中加入金屬質(zhì)量減去逸出H2的質(zhì)量差相等,則:
2Al+3H2SO4═Al2(SO43+3H2
2×27                   6
mg                  
6mg
2×27 

Mg+H2SO4═MgSO4+H2
24              2
ag           
2ag
24

天平平衡必須滿足mg-
6mg
2×27
=ag-
2ag
24
,則a:m=32:33
第三種情況:當(dāng)1.8<m<2.4時,鋁過量而鎂不足,則由情況一可知過量的鋁與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為0.2g.鎂不足,則ag鎂與硫酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為
Mg+H2SO4═MgSO4+H2
24              2
ag           
2ag
24

由題意,反應(yīng)后天平平衡,則mg+100g-0.2g=ag+100g-
2ag
24

則a與m的關(guān)系式:m=
11a
12
+0.2.
故答案為:(1)a=m;(2)a:m=32:33;(3)m=
11a
12
+0.2
點評:此題是一道天平問題的考查題,解題的關(guān)鍵是對天平平衡原因的分析,是一道訓(xùn)練學(xué)生思維的好題,但題目難度較大,一般會在競賽題中出現(xiàn).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

(1)在相同溫度和相同體積的條件下,氣體壓強與氣體分子數(shù)目成正比.若a g 碳和b g 氧氣放入一密閉容器中,提供一定條件使容器內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生充分反應(yīng),待溫度復(fù)原時,測得容器內(nèi)的氣體壓強在反應(yīng)前后不變.則
a
b
 
 
3
8
(填>、<、≤、≥).
(2)將30℃時含有某種溶質(zhì)的溶液136克,分成兩等份,其中一份加入該溶質(zhì)10克,結(jié)果只溶解2克就不再溶解了;將另一份冷卻到0℃時,析出溶質(zhì)5.5克,此時溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,則該物質(zhì)在30℃時的溶解度為
 

(3)在托盤天平的左、右兩托盤中各放一只燒杯,調(diào)節(jié)至平衡,向燒杯分別注入等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸,然后向兩只燒杯中分別加入相同質(zhì)量的鎂和銅鋁合金,兩燒杯中物質(zhì)完全反應(yīng)后,天平仍保持平衡,合金中鋁與銅的質(zhì)量比是
 

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

向兩只燒杯中各加入100g 9.8%的稀硫酸,將燒杯分置于天平的兩個托盤上,調(diào)節(jié)天平使之達(dá)到平衡,然后向左邊燒杯中加入ag鎂,向右邊燒杯中加入mg鋁,充分反應(yīng)后天平仍然保持平衡.試討論a和m的取值范圍以及兩者之間應(yīng)滿足的關(guān)系.
(1)當(dāng)m≥2.4時,a與m的關(guān)系式:________.
(2)當(dāng)m≤1.8時,a與m的關(guān)系式:________.
(3)當(dāng)1.8<m<2.4時,a與m的關(guān)系式:________.

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

向兩只燒杯中各加入100g 9.8%的稀硫酸,將燒杯分置于天平的兩個托盤上,調(diào)節(jié)天平使之達(dá)到平衡,然后向左邊燒杯中加入ag鎂,向右邊燒杯中加入mg鋁,充分反應(yīng)后天平仍然保持平衡.試討論a和m的取值范圍以及兩者之間應(yīng)滿足的關(guān)系.
(1)當(dāng)m≥2.4時,a與m的關(guān)系式:______.
(2)當(dāng)m≤1.8時,a與m的關(guān)系式:______.
(3)當(dāng)1.8<m<2.4時,a與m的關(guān)系式:______.

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源:2012年第二十二屆“天原杯”全國初中學(xué)生化學(xué)素質(zhì)和實驗?zāi)芰Ω傎惸M試卷(解析版) 題型:解答題

向兩只燒杯中各加入100g 9.8%的稀硫酸,將燒杯分置于天平的兩個托盤上,調(diào)節(jié)天平使之達(dá)到平衡,然后向左邊燒杯中加入ag鎂,向右邊燒杯中加入mg鋁,充分反應(yīng)后天平仍然保持平衡.試討論a和m的取值范圍以及兩者之間應(yīng)滿足的關(guān)系.
(1)當(dāng)m≥2.4時,a與m的關(guān)系式:______.
(2)當(dāng)m≤1.8時,a與m的關(guān)系式:______.
(3)當(dāng)1.8<m<2.4時,a與m的關(guān)系式:______.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案