天平平衡問題是初中化學(xué)教學(xué)中常出現(xiàn)的問題，也是總復(fù)習(xí)中的一個難點(diǎn)，這類問題由于前提條件不同，zui后得出的結(jié)論也不同，學(xué)生往往對這類問題的解決感到比較困難。
解這類題的關(guān)鍵是抓住天平平衡的條件——左盤和右盤物質(zhì)的質(zhì)量相等。
初中化學(xué)階段常接觸的天平平衡問題多是把活潑金屬（或碳酸鹽）和鹽酸或稀硫酸反應(yīng)與天平平衡問題聯(lián)系在一起。概括起來大致分兩種情況：一是天平兩邊所加入的金屬（或碳酸鹽）質(zhì)量相等、酸的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相等；二是天平兩邊所加入的酸的質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，但金屬（或碳酸鹽）的質(zhì)量不相等。下面就這兩種情況進(jìn)行分析總結(jié)。
一、天平兩邊的金屬質(zhì)量（或碳酸鹽）、酸的質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相等
對于這種情況，天平平衡的條件是左右兩盤生成的氣體質(zhì)量相等，則天平平衡，否則失去平衡。
1．等質(zhì)量的不同金屬（或碳酸鹽）和等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量酸反應(yīng)
例1．在天平兩邊各放一個燒杯，調(diào)節(jié)天平平衡，然后分別倒入等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀硫酸后，分別向兩邊的燒杯中加入等質(zhì)量的鋅和鐵，反應(yīng)完畢后，天平指針是否偏轉(zhuǎn)？若偏轉(zhuǎn)，偏向哪一方？
解析：此題中天平指針是否偏轉(zhuǎn)，取決于左右盤生成的氫氣的質(zhì)量是否相等。本題中給出的酸足量，所以生成的氫氣質(zhì)量取決于金屬的質(zhì)量。我們根據(jù)方程式不難得出這樣的結(jié)論：等質(zhì)量的金屬和足量的酸反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量由多到少的順序：Al、Mg、Fe、Zn（初中常用的幾種金屬）。即題目中天平左右盤生成的氫氣的質(zhì)量不相等，天平將失去平衡，指針偏向生成氫氣較少的鋅的一邊。
2．足量且質(zhì)量相等的金屬（或碳酸鹽）和等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的酸反應(yīng)
在例1中，若金屬是足量的，那么生成氫氣的質(zhì)量就應(yīng)該根據(jù)酸進(jìn)行計算。我們不難看出，此時天平兩邊生成氫氣的質(zhì)量是相等的，那么天平也就平衡了。
綜上所述，我們可歸納出下面的規(guī)律：

足量的物質(zhì)	計算標(biāo)準(zhǔn)（耗盡量）	生成氣體的質(zhì)量	天平指針
酸	金屬（或碳酸鹽）	不等	偏（天平不平衡）
金屬（或碳酸鹽）	酸	相等	不偏（天平平衡）

對于這種類型的天平平衡題，關(guān)鍵是看清哪個量是足量，進(jìn)而確定天平的狀態(tài)。另外，我們還可以根據(jù)天平的狀態(tài)，確定什么物質(zhì)無剩余，什么物質(zhì)可能有剩余，什么物質(zhì)肯定有剩余。在此需要說明一點(diǎn)的是，金屬（或碳酸鹽）足量不一定兩種物質(zhì)均剩余，也就是說生成等質(zhì)量的氣體時，消耗量較多的金屬（或碳酸鹽）也可以是恰好完全反應(yīng)，而消耗量較少的金屬肯定有剩余。
例2．在天平左右盤分別盛有等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸的燒杯，調(diào)節(jié)天平平衡后，向兩邊燒杯中分別加入質(zhì)量相等的鋅和鎂，反應(yīng)完畢后，天平讓保持平衡，則下列情況不可能的是（    ）。
A．兩燒杯中酸均耗盡             B．鋅、鎂均耗盡
C．鎂耗盡、而鋅有剩余           D．鋅耗盡、而鎂有剩余
解析：解此題抓住天平平衡這個條件，天平平衡→生成氫氣質(zhì)量相等→計算標(biāo)準(zhǔn)是酸（耗盡）→金屬足量（兩種金屬至少剩一種，生成等質(zhì)量氫氣的消耗量少的鎂肯定有剩余），所以鋅、鎂均消耗盡不可能，鎂消耗盡而鋅有剩余也不可能，此題正確答案為B、C。
學(xué)生練習(xí)：
1．在托盤天平的兩邊各放一只燒杯，調(diào)節(jié)天平平衡，在燒杯中分別注入質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相等的稀硫酸，若向右盤中投入一定質(zhì)量的鐵，恰好完全反應(yīng)，為使天平仍保持平衡，左盤中投入與鐵質(zhì)量相等的純凈金屬可能是（   ）A．Mg    B．Zn   C．Cu   D．Al
2．在天平兩邊的燒杯中分別注入100 g 9.8%的稀硫酸，調(diào)節(jié)天平平衡，然后分別向兩盤中投入鋅和鎂使酸完全反應(yīng)，若使天平仍然保持平衡，則投入鋅和鎂的質(zhì)量可能為（    ）
A．Zn: 2 g、Mg: 2 g      B．Zn: 3 g、Mg: 3 g    C．Zn: 6.5 g、Mg: 6.5 g   D．Zn: 7 g、Mg: 7 g
二、天平兩邊所加入的酸質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相等，金屬質(zhì)量（或碳酸鹽）不相等
對于這種類型，我們應(yīng)該清楚天平平衡的條件不是兩邊生成氣體的質(zhì)量相等，而是左邊加入的金屬質(zhì)量（或碳酸鹽）減去生成的氣體質(zhì)量——左盤凈增質(zhì)量與右邊加入的金屬質(zhì)量（或碳酸鹽）減去生成氣體的質(zhì)量——右盤凈增質(zhì)量相等。
例3．在天平兩盤的燒杯中各加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同、質(zhì)量相等的足量鹽酸，調(diào)節(jié)天平平衡，將鎂和鋁分別投入天平左右兩邊的燒杯中，若使天平仍保持平衡，則所加入的鎂、鋁的質(zhì)量比為多少？
分析：看到此題，許多同學(xué)會產(chǎn)生這樣的錯誤的想法，認(rèn)為天平平衡，是因?yàn)閮蛇吷蓺錃獾馁|(zhì)量相等，于是就會把鎂、鋁分別和稀鹽酸反應(yīng)的方程式中氫氣定為同一個量，然后根據(jù)方程式推出鎂、鋁的質(zhì)量比。此題和我們介紹的**種情況不同，即天平左盤、右盤中加入的金屬不相等，所以天平平衡不是因?yàn)樘炱絻蛇吷傻臍錃庀嗟龋亲蟊P金屬質(zhì)量減去氫氣質(zhì)量的凈增質(zhì)量等于右盤金屬減去氫氣的凈增質(zhì)量。#p#分頁標(biāo)題#e##p#分頁標(biāo)題#e#
解：設(shè)加入鎂、鋁的質(zhì)量分別違m、n，生成氫氣質(zhì)量分別為x、y。
右盤：Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑   左盤：2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑
      24                  2           2×27                3×2
      m                  x             n                    y
左盤凈增質(zhì)量＝右盤凈增質(zhì)量，
即鎂、鋁的質(zhì)量比為32﹕33。
例4．在天平兩端各放一個盛有200 g 18.25%鹽酸的燒杯，調(diào)節(jié)天平平衡。分別向燒杯中加入下列各組物質(zhì)充分反應(yīng)后，天平仍保持平衡的是（    ）。
A．18 g Mg、18 g Al              B．20 g CaO、20 g CaCO3
C．10 g AgNO3溶液、5 g Cu(OH)2   D．6.2 g Mg(OH)2、8.4 g MgCO3
解析：此題條件是天平兩邊鹽酸質(zhì)量都是200 g、溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是18.25%，而加入物質(zhì)后要求天平平衡。
解該題shou先應(yīng)觀察各個選項(xiàng)：選項(xiàng)B的天平兩端所加入的物質(zhì)質(zhì)量都是20 g，但只有CaCO3與酸反應(yīng)生成氣體，而CaO沒有氣體生成，所以天平不可能平衡；對于答案C，10 g AgNO3溶液、5 gCu(OH)2的加入沒有生成氣體，質(zhì)量沒有損失，而開始加入的質(zhì)量又不相等，所以天平也不可能平衡，故用淘汰法淘汰B、C兩個選項(xiàng)。
對于選項(xiàng)A，在天平兩端分別加入18 g Mg、18 g Al，天平是否平衡取決于金屬是否足量。設(shè)200 g 18.25%鹽酸消耗的鎂的質(zhì)量為x，則
Mg   +   2HCl == MgCl2 + H2↑
24       2×35.5 
 x     200 g 18.25%              求得x＝12 g
通過計算可知18 g Mg足量，同理可知18 gAl也是足量的。
對于選項(xiàng)D，Mg(OH)2和鹽酸反應(yīng)沒有質(zhì)量損耗，而MgCO3與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，天平是否平衡取決于左右兩盤的凈剩質(zhì)量，即用MgCO3的質(zhì)量減去生成的二氧化碳的質(zhì)量所得差值是否等于6.2 g，若相等則天平平衡，否則不平衡。
設(shè)生成CO2的質(zhì)量為y（根據(jù)化學(xué)方程式的質(zhì)量比可知MgCO3過量）
MgCO3 + 2HCl == MgCl2 + H2O + CO2↑
       2×35.5                44
      200 g 18.25%             y
解得y＝2.2 g
凈剩質(zhì)量為8.4 g－2.2 g＝6.2 g，所以答案D也正確。
學(xué)生練習(xí)：
3．在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調(diào)至平衡，再向兩只燒杯中分別注入等質(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，則合金中鋁和銅的質(zhì)量比為多少？
總之，初中化學(xué)中解天平題應(yīng)shou先分清是上述的哪種情況，然后再抓住每種情況天平平衡的條件進(jìn)行分析，相信你會很輕松地解決問題。
學(xué)生練習(xí)參考答案：⑴A、D    ⑵C、D   ⑶3∶1
 1．在托盤天平兩盤上各放一只燒杯，兩燒杯中盛有等質(zhì)量百分比濃度的足量的鹽酸，使兩邊保持平衡。此時向左邊燒杯中加入11.2克CaO，若要使兩邊再次保持平衡，需向右邊燒杯中加入CaCO3的質(zhì)量是（     ） A.11.2克   B.17.6克       C.20克         D.22.4克 
2．在天平兩邊各放置一個盛有相同濃度的等體積的足量鹽酸的燒杯，把天平調(diào)至平衡，在左邊燒杯中放入3.60克鋁粉，為了使天平zui終保持平衡，右邊燒杯中應(yīng)放入鎂粉的質(zhì)量為                  （     ）  A、3.49克          B、3.60克            C、3.70克         D、3.81克 
3.在天平兩端的燒杯中，分別盛有足量等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸，天平平衡后，往天平兩端的燒杯中，分別加入等質(zhì)量的鎂和銅、鋁合金，恰好完全反應(yīng)，且天平仍保持平衡，則銅、鋁合金中銅和鋁的質(zhì)量比為（     ）A. 1：1       B. 1：2        C. 1：3       D. 2：1                              
4.在天平的兩盤分別放入質(zhì)量相等的燒杯,燒杯中各盛100克9.8%的硫酸溶液,向兩個燒杯中同時放入哪組金屬,反應(yīng)終止時天平仍保持平衡                      (      ) 
 (A)鋅、鐵各7克   （B）鋅、鐵各5克     （C）鋅、鐵各4克（ D）鋅、鐵各3克   
問：化學(xué)天平類問題有何解題技巧？
答：影響天平兩端質(zhì)量變化的主要是反應(yīng)時生成氣體的質(zhì)量，重點(diǎn)是分析發(fā)生了哪些反應(yīng)。#p#分頁標(biāo)題#e##p#分頁標(biāo)題#e#
如：天平兩端（已調(diào)平衡）各放質(zhì)量相等的兩杯稀硫酸（且溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同），分別投入等質(zhì)量的鋅和鐵，問天平指針如何變化？
解決該題時，應(yīng)考慮以下情況：
（1）當(dāng)鋅和鐵都完全反應(yīng)時，鐵生成H2的質(zhì)量大于鋅，所以指針偏向加鋅的一邊。
（2）當(dāng)鋅和鐵都有剩余（或鐵有剩余而鋅恰好完全反應(yīng)時），此時生成H2的質(zhì)量是相同的，而兩邊所加鋅和鐵的質(zhì)量又相等，所以天平能保持平衡，指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
所以分析天平平衡問題時，還經(jīng)常使用差量法，即，所加物質(zhì)與生成氣體的質(zhì)量差。
生成氣體的反應(yīng)，在初中階段大概有以下幾種情況：（1）活潑金屬與酸;（2）碳酸鹽與酸;（3）銨鹽與堿。
 
天平平衡的門道                                              
天平平衡問題是近幾年各地中考的熱點(diǎn)，此類題把知識點(diǎn)進(jìn)行了較大程度的綜合。同學(xué)們在解題時，若能抓住其實(shí)質(zhì)，便可化難為易，從而快速、準(zhǔn)確地解決問題。下面結(jié)合實(shí)例談?wù)勥@類題的解法，供同學(xué)們參考。
一、把握操作步驟
1．（吉林省中考題）某同學(xué)用天平稱取一定質(zhì)量的氯化鈉，稱好后發(fā)現(xiàn)砝碼和藥品位置放倒（其他都正確），稱得的讀數(shù)為9.2g,不足1g的用砝碼，此時NaCI的實(shí)際質(zhì)量為     （ ）  A 9.2g    B9g       C 8.8g     D 無法確定
解析：該題對天平的使用操作進(jìn)行了綜合考查，解題關(guān)鍵是要把操作步驟掌握得很熟。稱量時，稱量物放在天平的左盤，砝碼放在右盤（即左物右碼）。天平平衡時，
m食鹽=m砝碼+m游碼，本題中砝碼與稱量物顛倒，不妨把砝碼看成被稱物質(zhì)，
即：m砝碼== m游碼+ m食鹽.由題意可知砝碼為9g，游碼為0.2g，則NaCI質(zhì)量==9g-0.2g==8.8g,故選C正確。
二、運(yùn)用“等量”關(guān)系
2.托盤天平兩盤上各放一只相同的燒杯，并各盛有等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀鹽酸，兩邊保持平衡。若向左盤燒杯中加入8g氧化鎂，要使天平再次保持平衡，需向右盤燒杯中加入的物質(zhì)是      （ ）   A 8.4g碳酸鎂   B .9g鋁     C 8g碳酸鈉     D 11g銅
提示：Cu與鹽酸不反應(yīng)
解析：此題旨在考查天平平衡上的計算問題，解題關(guān)鍵是天平兩邊增加或減少的質(zhì)量應(yīng)保持相等。氧化鎂與鹽酸反應(yīng)沒有氣體生成，說明加氧化鎂后左盤比右盤增重8g，若要天平平衡，右盤也必須增重8g。據(jù)題意可以看出C不正確，加入8g碳酸鈉一定產(chǎn)生一定量的二氧化碳，所以增重要小于8g，由于銅與鹽酸不反應(yīng)，加入11g也不可能使天平平衡，所以D不正確。故分析可從A、B入手。
設(shè)：8.4g碳酸鎂產(chǎn)生CO2質(zhì)量為x
              MgCO3+2HCI=MgCI2+H2O +CO2↑
84                                            44              
8.4g                                x
         x=4.4g
8.4g-4.4g=4g≠8g    所以A不正確。
設(shè)：9g鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量為y.
2AI+6HCI==2AICI3+3H2↑
54                         6
9g                  y
              y==1g
9g-1g==8g
所以正確答案是：B
3．  在天平的兩盤上分別放入質(zhì)量相等的燒杯，杯中各盛100g98%的稀硫酸溶液，向兩個燒杯中同時放入哪組金屬，反應(yīng)終止時天平仍然平衡           （ ）
A 6g鐵和6g鋅   B.6.5g鐵和6.5g鋅   C 3g鎂和3g鐵   D 7g鎂和7g鐵
解析：此題旨在考查學(xué)生分析判斷能力，解題關(guān)鍵是掌握酸、金屬、氫氣三種物質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系。根據(jù)加入酸的質(zhì)量相等，加入金屬質(zhì)量也相等，那么影響天平平衡的惟一因素就是放出氫氣的質(zhì)量。若兩邊生成氫氣質(zhì)量也相等，天平一定保持平衡。要使生成氫氣質(zhì)量相等的條件是等量的金屬加入酸中，金屬都過量，使酸中氫完全被置換，那么等量的酸生成氫氣的質(zhì)量必然相等。
解：設(shè)100g9.8%的稀硫酸完全反應(yīng)，需要Fe、Zn、Mg的質(zhì)量分別為X、Y、Z.
     Fe +   H2SO4==  FeSO4 + H2↑
     56      98
x    100g×9.8%
          x==5.6g
 Zn +   H2SO4==ZnSO4 + H2↑
 65     98
 y     100g×9.8%
         y==6.5g#p#分頁標(biāo)題#e##p#分頁標(biāo)題#e#
Mg + H2SO4== MgSO4  + H2↑
24    98
      z    100g×9.8%
               z==2.4g
通過計算分析，要使100g9.8%的稀硫酸完全反應(yīng)，至少需要Fe5.6g、Zn6.5g、Mg2.4g，故A中6g鋅不足，與6g鐵生成的H2不等， B中6.5g鐵和鋅都能使硫酸完全反應(yīng)，生成H2相等，C中3g鐵不足，與3g鎂生成H2不等，D中7g鎂和鐵也都能使硫酸完全反應(yīng)，生成H2相等，故本題選B、D正確。
操練場：
1．（江蘇省南京市中考題）在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調(diào)節(jié)至平衡，在燒杯里分別注入質(zhì)量相等、質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸，若在右盤投入一定質(zhì)量的鐵，恰好完全反應(yīng)，為使天平仍保持平衡,應(yīng)向左盤投入與鐵質(zhì)量相同的純凈金屬是                           （  ）
A .Mg       B.AI     C.Zn        D.Ag        
2．（哈爾濱市中考題）.在托盤天平的兩個托盤上各放一個盛有足量的等質(zhì)量的稀鹽酸的燒杯，調(diào)節(jié)天平平衡，向左邊燒杯中加入28g鐵粉，再向右邊燒杯中加入與其質(zhì)量相等的下列混合物粉末，充分反應(yīng)后，天平可能仍然平衡的是                              (  )
A Mg和AI    B CaCO3和 AI     C Ba CO3 和Zn     D Mg CO3 和K2CO3
答案：1． A  B      2．C．
三、打破思維定勢
4．如下圖所示，在托盤天平的兩邊各放一只燒杯，調(diào)節(jié)至平衡。在兩燒杯中分別注入相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)、等質(zhì)量且足量的鹽酸，然后在右邊燒杯中放入mg鋅，在左邊燒杯中放入mg鐵（兩邊同時放入）。問反應(yīng)開始至結(jié)束天平將如何擺動？
解析：由于受思維定勢的影響此題容易誤解，只從mg鋅和mg鐵全部溶解在鹽酸中產(chǎn)生H2的多少來考慮，認(rèn)為天平指針始終偏右，導(dǎo)致解答不完整。
天平指針的指向決定于兩盤物質(zhì)質(zhì)量的大小。判斷指針的偏轉(zhuǎn)情況應(yīng)抓住兩個要點(diǎn)：**，反應(yīng)從開始到結(jié)束，哪盤燒杯中放出的氫氣少，指針就偏向該盤。第二，反應(yīng)過程中，哪盤燒杯放出的氫氣速度慢（即質(zhì)量減小的慢），指針就偏向該盤。
解：設(shè)mg鐵、mg鋅分別與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2質(zhì)量為X、Y.
      Fe + 2HCI==FeCI2 + H2↑
          56                 2
          mg                X       X=
Zn + 2HCI==ZnCI2 + H2↑
65                                2
mg                y      y=
  因?yàn)?﹥ ，所以反應(yīng)結(jié)束時，右盤放出的氫氣少，指針偏右.由于鋅產(chǎn)生H2速度快，鐵產(chǎn)生H2速度慢，所以反應(yīng)開始時，一段時間內(nèi)左盤放出的H2比右盤少，指針偏左。由此可見，指針的偏轉(zhuǎn)情況為：反應(yīng)開始時，指針偏左，一段時間后，指針逐漸向右偏轉(zhuǎn)，反應(yīng)結(jié)束時，指針偏右。
操練場：
3．（天津市中考題）將盛有等質(zhì)量、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)稀鹽酸的兩只燒杯，放在托盤天平左右兩盤上，調(diào)節(jié)至平衡，再向兩只燒杯中分別放入質(zhì)量相等的鎂和鋁，待反應(yīng)停止后，根據(jù)天平的平衡狀況判斷：
（1）若天平仍保持平衡，則反應(yīng)物中一定無剩余的是           ；一定有剩余的是           。
（2）若天平失去平衡，則指針一定偏向放         的一方。  
答案：3．（1）鹽酸    鋁     （2）鎂 
　

初中化學(xué)中的天平平衡問題
　2、有關(guān)金屬與酸反應(yīng)和天平平衡的計算，涉及的知識點(diǎn)較多，能力要求較高，是中考較難的題型，也是中考的熱點(diǎn)。判斷金屬的量和酸的量哪個過量或題意不明時要分別討論，是這類試題的難點(diǎn)和關(guān)鍵所在。試題以圖像或天平平衡的形式將需要滿足的（或需討論的）條件隱含在其中，需要去尋求、挖掘。
例3、如圖表示等質(zhì)量的金屬M(fèi)g和Al分別與足量且質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀硫酸反應(yīng)，下列敘述正確的是（　 ）
　　A．X表示反應(yīng)所用時間，Y表示生成氫氣的質(zhì)量　
　　B．X表示生成氫氣的質(zhì)量，Y表示反應(yīng)所用時間
　　C．X表示滴加稀硫酸的質(zhì)量，Y表示生成氫氣的質(zhì)量
　　D．X表示參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量，Y表示生成氫氣的質(zhì)量
解析：　　此題要求分析金屬與酸反應(yīng)中各種量之間的變化關(guān)系，涉及到金屬的質(zhì)量、酸的量、金屬的活潑性、反應(yīng)的速率、氫氣的質(zhì)量以及反應(yīng)時間等多種量的變化。由題意，等質(zhì)量的金屬M(fèi)g和Al與足量且質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的速率Mg＞Al，產(chǎn)生氫氣的總量Mg＜Al，即產(chǎn)生等量氫氣，Mg所用反應(yīng)時間少，A、B選項(xiàng)是錯誤的。同時，產(chǎn)生等量氫氣，所需金屬的質(zhì)量Al＜Mg，D選項(xiàng)錯誤。　　答案：C#p#分頁標(biāo)題#e##p#分頁標(biāo)題#e#
例4、在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調(diào)節(jié)至平衡。在兩只燒杯里注入相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀鹽酸，然后分別向左右兩端燒杯中加入質(zhì)量相等的Fe和金屬A。有氣體產(chǎn)生時，天平指針慢慢向左偏轉(zhuǎn)(如圖1)；指針偏轉(zhuǎn)到一定角度后，又慢慢向右偏轉(zhuǎn)；反應(yīng)結(jié)束，天平指針指向右端(如圖2)。則天平右端加入的金屬A可能是（　）
　　A．Zn　　　　B．Mg　　　　　C．Cu　　　　D．Al
解析：　　此題將金屬與酸反應(yīng)引起的質(zhì)量變化以天平是否平衡來體現(xiàn)，天平平衡本身就隱含著質(zhì)量相等這一等式關(guān)系，即m金屬－mH2＝m’金屬－m’H2
本題鹽酸的量充足，且等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)，加入等質(zhì)量的金屬A時，指針向左偏轉(zhuǎn)，由上述等式關(guān)系，說明金屬A產(chǎn)生H2的速率快，即金屬A的活潑性，強(qiáng)于鐵。反應(yīng)結(jié)束后，天平指針指向右端，說明金屬產(chǎn)生氫氣的總量A＜Fe，即相對原子質(zhì)量A＞Fe，符合題意的選項(xiàng)為Zn。
例7、為了測定某銅鋅合金的組成，某校化學(xué)課外活動小組利用該合金粉末與稀硫酸反應(yīng)，進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，所得相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

	**次	第二次	第三次
所取合金的質(zhì)量/g	10	10	20
所用稀硫酸的質(zhì)量/g	50	80	50
生成氫氣的質(zhì)量/g	0.2	0.2	0.2

　　⑴計算該銅鋅合金中金屬鋅的質(zhì)量。
　　⑵從上表數(shù)據(jù)分析，當(dāng)所取合金與所用稀硫酸的比為＿＿＿＿時，表明合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應(yīng)。
　　⑶所用合金與稀硫酸恰好完全反應(yīng)時所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
　　解析：此題要求通過分析數(shù)據(jù)，得出合金與稀硫酸正好反應(yīng)的質(zhì)量比，而此質(zhì)量關(guān)系題目中三次實(shí)驗(yàn)都沒有給出，要通過對比分析確定。“**次”與“第二次”實(shí)驗(yàn)比較，合金質(zhì)量為10g，增加稀硫酸的質(zhì)量時，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量均為0.2g，表明此時硫酸過量，而合金中的鋅反應(yīng)完全；從“第三次”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，合金質(zhì)量為20g，若硫酸足量，應(yīng)產(chǎn)生氫氣0.4g，而實(shí)驗(yàn)只產(chǎn)生0.2g氫氣，表明此時合金過量，而硫酸反應(yīng)完全。可見合金質(zhì)量為10g，硫酸溶液質(zhì)量為50g時，其中鋅與硫酸恰好完全反應(yīng)，即質(zhì)量比為10g∶50g＝1∶5。
答案：（1）由“**次”與“第二次”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，合金均為10g，增加稀硫酸的質(zhì)量時，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量均為0.2g，表明此時硫酸足量，而合金中的鋅完全反應(yīng)，因此可用產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量0.2g，求出10g合金中所含鋅的質(zhì)量。
解：設(shè)合金中鋅的質(zhì)量為x，生成硫酸鋅質(zhì)量為y。
　　　　 Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
　　　　 65　　　　 161　　2
　　　　 x　　　　　　y　 　0.2g
　　　　 　　　　
　　　　 x=6.5g
　　（2）1∶5
　　（3）由（1）得： ， y＝16.1g
　　　　 所得溶液中ZnSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： ×100％＝28.6％
　　答：所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.6％。
　2、有5.6g不純的鐵跟足量的稀硫酸反應(yīng)，生成了0．22 g的氫氣，則鐵中混有的雜質(zhì)可能是下列中的(　 )　　A．Zn　　　B．Al　　　　C．Cu　　　　D．Ag
8、小華想測定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)室只提供一瓶未標(biāo)明質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸和必要的儀器。
⑴你認(rèn)為能測出其銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是____________合金；
⑵小華取該合金的粉末32.5g，與足量該鹽酸充分反應(yīng)，經(jīng)測定，產(chǎn)生了0.4g氣體請求出該合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
⑶若想測出該鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)時必須提供和測出的數(shù)據(jù)是______（選填序號）。
　　A．參加反應(yīng)的合金質(zhì)量　　　　　　B．參加反應(yīng)的稀鹽酸的質(zhì)量
　　C．參加反應(yīng)的稀鹽酸的體積和密度　 　D．產(chǎn)生氣體的質(zhì)量
計算金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的題目，一般可以利用方程式進(jìn)行計算，但需要寫出方程式后帶入數(shù)值，較復(fù)雜。實(shí)際在題目中又往往不會單獨(dú)出現(xiàn)這樣的問題，而常常作為中間計算。這時占用過多時間就不值得了。因此需要一種快速計算的方法。如果是金屬過量或足量時，可利用酸內(nèi)氫元素守恒計算；若酸足量或過量時，可利用“量價比”進(jìn)行計算。 
　　所謂“量價比”，指的是金屬元素的相對原子質(zhì)量與該金屬元素在酸中的化合價的jue對值之間的比值（用M表示），如：Mg相對原子質(zhì)量為24，在與酸反應(yīng)后鹽中化合價為＋2，則其量價比為24／2＝12。然后帶入公式：m金屬＝M×m氫氣進(jìn)行計算就可以了。例如：要求36g金屬鎂與足量稀鹽酸可產(chǎn)生多少克氫氣時，就可以把36g金屬質(zhì)量帶入公式計算得到氫氣質(zhì)量3g，這樣計算方便、準(zhǔn)確。而且在比較不同金屬產(chǎn)生氫氣質(zhì)量時更為方便，量價比越大，消耗金屬越多、產(chǎn)生氫氣越少。這都可以從前面公式中推導(dǎo)得到。#p#分頁標(biāo)題#e##p#分頁標(biāo)題#e#
從實(shí)際意義看，量價比是產(chǎn)生1g氫氣時所需要的金屬質(zhì)量，同學(xué)可自行計算驗(yàn)證。
天平問題一般是討論天平是否平衡，或者向哪個方向偏轉(zhuǎn)，這樣可分成三種情況討論：
　　（1）金屬都有剩余，則說明兩燒杯內(nèi)酸都消耗掉，因而天平平衡；
　　（2）金屬都不剩余，等質(zhì)量不同金屬產(chǎn)生H2的質(zhì)量不同，量價比小的金屬產(chǎn)生氫氣多，因此天平向另一方偏轉(zhuǎn)；
　　（3）當(dāng)有一種金屬剩余，說明此燒杯內(nèi)酸完全反應(yīng)，而另一無金屬剩余的燒杯內(nèi)，酸若也恰好完全反應(yīng)，則天平平衡，但若酸有剩余，則天平向無金屬剩余的燒杯一方偏轉(zhuǎn)。
　所以綜上所述，天平zui后是否平衡只有兩種可能，一是平衡，二是向量價比大的一方偏轉(zhuǎn)。