Question

向兩燒杯中加入相同體積的1．5mol/L的稀硫酸，置于天平的左右兩托盤上，調節天平，使之達到平衡，向一個燒杯中加入5．4g鎂，另一個燒杯中加入5．4g鋁，試根據計算進行分析，當硫酸取不同體積時，反應完畢后，天平可能會發生的變化。

Answer 1

解析試題分析：因相同濃度、相同體積的稀硫酸，則質量相等，相同質量（wg）的鎂和鋁，則反應可能存在三種情況：
（1）若酸不足，金屬足量，則由M+H₂SO₄═MSO₄+H₂↑，酸完全反應，產生等量的氣體，則由酸的質量+金屬質量-氣體的質量═反應后燒杯中的質量，兩個反應的質量差相等，天平平衡．
（2）若酸足量，金屬均不足，則設鋅與酸反應生成的氣體為X克，鐵與酸反應生成的氣體為Y克，
5．4克鎂物質的量為5．4除以24=0．225mol  5．4克鋁物質的量為5．4除以27=0．2mol
Mg+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，    2Al+3H₂SO₄═Al₂(SO₄)₃+3H₂↑，
1                  1          2                      3
0．225         0．225    0．2             0．3
由此可知，鋁與硫酸反應放出的氣體量比較多，再由酸的質量+金屬質量-氣體的質量═反應后燒杯中的質量，與鋁反應的燒杯一端質量小，天平不平衡，有金屬鎂的燒杯一端下沉．
（3）鎂完全反應而鋁剩余時，由于酸中的氫元素，對應鎂的是完全轉化為氫氣，而鋁對應的酸中的氫元素只是部分轉化為氫氣跑掉，所以導致鋁一側沉，向鋁一側傾斜．
故答案為：
（1）若酸足量，金屬均不足，天平平衡；
（2）若酸足量，金屬均不足，有金屬鎂的燒杯一端下沉；
（3）鎂完全反應而鋁剩余時，向鋁一側傾斜
考點：考查質量守恒定律及其應用，以及化學方程式計算的相關知識點。