1、题型分类突破(二)天平题|类型一天平指针偏向问题|1.托盘天平左、右两边各放一只质量相等的烧杯,在两只烧杯中加入等质量、等质量分数的稀盐酸,此时天平保持平衡。然后在左盘烧杯中加入5 g锌粒,在右盘烧杯中加入5 g铁粉,充分反应后,两烧杯底部均有固体剩余,则此时天平()A.偏向左边 B.偏向右边 C.仍然平衡 D.无法判断2.在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各注入等质量、等质量分数的稀硫酸,然后在左、右盘的烧杯中分别投入等质量的金属X、Y粉末,观察到天平的指针先偏向右边,当两种金属全部溶解后,天平的指针偏向左边。则X、Y是下列组合中的()A.Fe、Mg B.Zn、Mg C.Z
2、n、Fe D.Fe、Zn3.在托盘天平两边各放一个烧杯,调节至平衡。向两边烧杯里注入等质量、等质量分数的稀盐酸,然后分别加入质量相同的镁和铁。反应结束后,镁恰好完全溶解,则还可观察到的现象是()A.铁没有完全溶解B.天平指针偏向铁的一端C.天平指针偏向镁的一端D.天平保持平衡4.在托盘天平两边各放一只烧杯,在两只烧杯里注入等质量、等质量分数的稀盐酸,天平平衡,然后分别放入质量相等的镁和铝。待充分反应后,镁有剩余,则还可以观察到的实验现象是()天平保持平衡铝也有剩余天平指针偏向放镁的一方天平指针偏向放铝的一方铝完全溶解A. B. C. D.5. 在天平左右两盘分别放置盛有等质量、等质量分数的稀盐
3、酸的烧杯,此时天平平衡,然后向两边烧杯中分别加入质量相等的铁和镁。反应完毕后,下列情况不正确的是()A.若天平不平衡,两种金属一定都没有剩余B.若反应后铁有剩余,天平一定平衡C.若天平不平衡,指针一定偏向加铁的一方D.若天平平衡,反应后溶液的质量加铁的一方更大6.天平两边各放质量相等的烧杯,分别盛有6.5 g锌和镁,此时天平平衡。然后,将m g和n g质量分数相同的稀硫酸加入两烧杯中,充分反应。下列说法正确的是()图T2-1A.若m=n,且稀硫酸均足量,则反应结束后,天平仍平衡B.若m=n,且锌、镁均足量,则反应结束后,天平仍平衡C.若mn,且锌、镁均完全反应,则反应结束后,天平指针偏右D.若
4、mn,且锌、镁均完全反应,则反应结束后,镁产生的氢气多,天平指针偏左;若m铁锌,故铁中混有镁、锌中混有铜时,前者产生氢气的量大于后者,错误;当铁中混有与酸不反应的物质时,铁、锌产生氢气的量可能相等,正确;当锌中混有与酸反应的物质如镁、铝时,铁、锌产生氢气的量可能相等,正确;锌、铁样品中混有同一种杂质但比例不同时,产生氢气的量可能相等,正确。8.D解析 CaO能与酸反应,但无气体产生,左盘烧杯中放入CaO增重0.22 g,欲使天平平衡,右盘也要增重0.22 g。0.36 g铝与酸反应产生氢气0.04 g,增重0.32 g;0.22 g Na2CO3与酸反应产生二氧化碳,增重小于0.22 g;0.
5、22 g CaCO3与酸反应也有气体产生,增重小于0.22 g;0.24 g镁与酸反应产生氢气0.02 g,增重0.22 g。9.D解析 左边烧杯加入5.6 g铁,因为稀盐酸是足量的,5.6 g铁完全反应放出氢气的质量为0.2 g,故左边烧杯中增重5.6 g-0.2 g=5.4 g,要使天平平衡,右边烧杯中物质的质量也应增加5.4 g。6 g 镁完全反应放出氢气0.5 g,右边质量增加了6 g-0.5 g=5.5 g;因为铜不与盐酸反应,应加入5.4 g铜;10 g碳酸钙完全反应生成二氧化碳的质量为4.4 g,右边增重10 g-4.4 g=5.6 g;5.4 g氧化钙与盐酸反应没有气体逸出,右
6、边质量增加5.4 g。10.C解析 由于NaCl不能与稀盐酸发生反应,Na2CO3与稀盐酸反应产生二氧化碳气体,左盘增加的质量为10 g减去二氧化碳的质量;右盘加入氧化钙,氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水,右盘增加的质量为7.8 g,天平仍然平衡,因此,天平左盘增加的质量也应为7.8 g,则生成二氧化碳的质量为10 g-7.8 g=2.2 g。设产生2.2 g 二氧化碳需要碳酸钠的质量为x。Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO210644x2.2 g10644=x2.2 gx=5.3 g11.B解析 左边烧杯中投入20.8 g 10%的氯化钡溶液,氯化钡与稀硫酸反应但没有气体放出,所以
7、左边增重20.8 g,要使天平平衡,则右边增重也应为20.8 g,所以铁与硫酸反应(铜不与硫酸反应)生成氢气的质量为21.2 g-20.8 g=0.4 g。设混合物中铁的质量为x。Fe+H2SO4FeSO4+H2562x0.4 g562=x0.4 gx=11.2 g类型三12.A解析 两边加入的酸一样,铁恰好完全反应,若天平平衡,右盘投入与铁质量相同的纯净金属与酸反应生成的氢气质量必须与铁一样,则金属一定与酸反应,且有剩余。13.C解析 根据题意可知天平平衡,左右两盘减少的质量必须相等,氢氧化钙、氧化铁与盐酸反应不会生成气体,碳酸钠、碳酸镁与盐酸反应都会生成二氧化碳。CaCO3+2HClCaC
8、l2+H2O+CO21007344Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO21067344MgCO3+2HClMgCl2+H2O+CO2847344已知左盘碳酸钙与盐酸恰好完全反应,假设两盘放入固体的质量都是100份质量,两盘放入的盐酸的溶质质量都是73份质量,根据上述数据可知左盘减少的二氧化碳是44份质量,而100份碳酸钠与73份盐酸反应生成二氧化碳的质量小于44份质量,100份质量的碳酸镁与73份质量的盐酸反应,碳酸镁过量,盐酸反应完,生成二氧化碳的质量为44份质量。14.D解析 16.8 g NaHCO3与100 g 7.3%的稀盐酸反应产生CO2 8.8 g, 8.4 g MgC
9、O3与100 g 7.3%的稀盐酸反应产生CO2 4.4 g,加入质量相等,但MgCO3有剩余,逸出气体不相等,天平不平衡。15.A解析 与36.5 g溶质质量分数为20%的盐酸恰好完全反应,需要各物质的质量不相等,分别为MgO 4 g、MgCO3 8.4 g、Mg 2.4 g、Mg(OH)2 5.8 g,即加入物质的质量不相等,但反应后天平仍保持平衡,说明两端增重相等。MgO和Mg(OH)2与盐酸反应无气体产生,增重分别为4 g和5.8 g;Mg和MgCO3与盐酸反应产生气体的质量分别为0.2 g、4.4 g,增重分别为2.2 g和4 g。因此加入的物质应是MgO和MgCO3。16.D17.
10、AC解析 充分反应后天平仍然平衡,说明天平两端的质量依然相等,即较反应前比较,增加或减少的质量相等。100 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,能分别与6.5 g锌和5.6 g铁完全反应,且放出等质量的氢气,选项A中锌和铁的质量均是过量的,所以反应后溶液质量相等,天平平衡;根据选项B提供的数据看,盐酸是足量的,此时,等质量的金属和足量的盐酸反应,生成氢气质量并不相等,天平不平衡;碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,生成的二氧化碳质量为4.4 g,溶液实际增重5.6 g,刚好等于氧化钙与盐酸反应溶液增加的质量,所以反应后天平平衡;选项D中反应后烧杯内增重不相等,天平不平衡。18.C解析 设天
11、平的左边增加的质量为x。稀硫酸中溶质的质量为100 g19.6%=19.6 g。Fe+H2SO4FeSO4+H2增加量56982 56-2=5419.6 gx9854=19.6 gxx=10.8 g设天平的右边增加的质量为y。Mg+H2SO4MgSO4+H2增加量2498224-2=2219.6 gy9822=19.6 gyy=4.4 g所以,实验结束后,指针偏向左盘,要使天平平衡,天平的右盘质量应增加10.8 g-4.4 g=6.4 g。类型四19.C解析 酸是等质量的同种酸,没有说是否足量,金属质量也没有固定,因而要分开讨论。第一种情况:当酸完全反应时,产生等质量的氢气,此时加入的金属质量
12、要相等,镁和铁的质量比是11。第二种情况:当金属完全反应,左右增重要相等,天平才能平衡,即镁的质量-产生的氢气质量=铁的质量-产生的氢气质量。设镁的质量为x,铁的质量为y,溶液增加的质量为m。Mg+H2SO4MgSO4+H2增加的质量24 224-2=22x m2422=xmx=12m11Fe+H2SO4FeSO4+H2增加的质量56 256-2=54y m5654=ymy=28m27加入镁和铁的质量比为12m1128m27=8177。20.B21.A解析 两端加入的酸和金属的质量均相等,若天平失去平衡,产生的氢气质量一定不相等。无论酸过量,还是左盘铁剩余,右盘酸剩余,都是锌产生氢气少,所以指针一定偏向放锌的一边,故A正确;若天平仍保持平衡,产生的氢气质量一定相等,此时消耗的铁一定少于锌,所以铁一定剩余,故B错误;金属的相对原子质量大于氢,反应后两只烧杯中溶液的质量都比反应前的溶液质量增加,故C错误;若金属足量,酸反应完,产生氢气质量相等,故D错误。22.D解析 两盘加入的酸和金属均相等,若天平平衡,产生的氢气质量一定相等。若天平不平衡,一定是镁产生的氢气少,天平偏向左盘。
