金属混合物与酸反应的计算-----天平平衡问题 一道“金属＋酸”型天平题的解析 例. （2004年曲靖市）在托盘天平的两托盘上各放一只烧杯，分别注入溶质质量分数和体积都相等的稀硫酸，调节至平衡。在左、右两个烧杯中分别投入质量相等的锌粒和铝粒（如图所示）。充分反应后发现铝有剩余，锌没有剩余。则下列说法中不正确的是（）
A. 右烧杯中产生的氢气可能比左烧杯中的多 B. 左烧杯中产生的氢气可能比右烧杯中的多 C. 天平指针可能指向分度盘中间 D. 天平指针不可能偏向右边
解析：为方便计算，设硫酸溶液中溶质 为98g ，Zn 、Al 质量均为mg 。
由于Al 有剩余，右烧杯中 完全消耗掉；Zn 无剩余，左烧杯中Zn 完全
消耗掉。有：
则左右两边增量分别为： ，
。讨
论： （1
）当 时，右烧杯中Al 会完全消耗掉，不符合题意； （2
）当
时，左烧杯中Zn
完全反应掉，消耗
的质量大于98g ，
不符合所设情况； （3
）当
时，左烧杯中Zn
与
恰好完全反应；右烧杯中Al
过量，
完全消耗完。有
，两烧杯中产生的氢气一样多，即天平仍
平衡，指针指向分度盘中间； （4）当
时，左烧杯中Zn
完全消耗掉，而有剩余，右烧杯中
Al 有剩余而 完全消耗掉。有 ，即右烧杯中Al 产生的氢气比左烧杯中
Zn 产生的多，指针指向分度盘的左边。 综上，可知本题选B 。
规律：等质量的Mg 、Zn 、Fe 三种金属任意两两组合后，分别加入平衡天平两边同体积同质量分数的稀盐酸或稀硫酸中，充分反应后：
（1）若天平保持平衡，指针指向中间。即左右两边净增量相等，产生氢气的质量相等，两边的酸一定消耗完而无剩余，两金属中至少有一种金属过量而剩余。结合方程式可分析出相对原子质量（用M 表示，下同）小的金属一定有剩余，M 大的金属可能有剩余，也可能恰好消耗掉。
（2）若天平失去平衡，指针只会偏向加入M 大的金属的一边。即左右两边净增量不相等，产生氢气的质量不相等，分两种情况：①两种金属完全消耗掉而酸过量，结合方程式可分析出M 大的金属产生的氢气较少。②由于等质量的酸消耗的M 大的金属的质量远大于消耗的M 小的金属的质量，所以还有可能M 大的金属完全消耗掉而酸有剩余，M 小的金属有剩余而酸完全消耗掉，此时，也是M 大的金属产生的氢气较少。
1、天平两托盘上的烧杯中，分别放有足量的等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，调整天平至平衡后，向天平左端烧杯中加入4.4克氧化铁，欲保持天平平衡，应向右端的烧杯中加入 （ ）
A.4.8克Mg B.5.4克Al C.4.3克Zn D.4.5克Ag
2、在托盘天平的两个托盘上各放一个盛有足量的等质量稀盐酸的烧杯，调节天平平衡，向左盘烧杯中加入28克铁粉，再向右盘烧杯中加入与其质量相等的下列混合物粉末，充分反应后，天平可能仍然平衡的是 （ ）
A.Mg 和Al B.CaCO3和Al C.BaCO3和Zn D.MgCO3和K2CO3
3．托盘天平调至平衡，在两盘烧杯中各盛98克10%的硫酸，向两边烧杯中同时分别加入足量Mg ，Zn 欲使天平仍保持平衡，加入Mg 和Zn 的质量分别是（ ） A ．3克Mg ，3克Zn B ．1克Mg ，1克锌 C ．7克Mg ，7克Zn D ．5克Mg ，5克Zn 4. 在托盘天平两盘上各放一只烧杯，两烧杯中盛有等质量百分比浓度的足量的盐酸，使两边保持平衡。此时向左边烧杯中加入11.2克CaO ，若要使两边再次保
持平衡，需向右边烧杯中加入CaCO3的质量是 （ ） 则下列情况不可能的是（ ）。 A.11.2克 B.17.6克 C.20克 D.22.4克 A ．两烧杯中酸均耗尽 B ．锌、镁均耗尽 5．在天平两边各放置一个盛有相同浓度的等体积的足量盐酸的烧杯，把天平调C ．镁耗尽、而锌有剩余 D ．锌耗尽、而镁有剩余 至平衡，在左边烧杯中放入3.60克铝粉，为了使天平最终保持平衡，右边烧杯14在天平两边的烧杯中分别注入100 g 9.8%的稀硫酸，调节天平平衡，然后分中应放入镁粉的质量为 （ ） A 、3.49克 B 、3.60克C 、3.70克D 、3.81克 别向两盘中投入锌和镁使酸完全反应，若使天平仍然保持平衡，则投入锌和镁6. 在天平两端的烧杯中，分别盛有足量等质量、等浓度的稀硫酸，天平平衡后，往天平两端的烧杯中，分别加入等质量的镁和铜、铝合金，恰好完全反应，且天平仍保持平衡，则铜、铝合金中铜和铝的质量比为（ ） A. 1：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 2：1 7.. 在天平的两盘分别放入质量相等的烧杯, 烧杯中各盛100克9.8%的硫酸溶液, 向两个烧杯中同时放入哪组金属, 反应终止时天平仍保持平衡 ( ) (A)锌、铁各7克 （B ）锌、铁各5克（C ）锌、铁各4克 （ D ）锌、铁各3克 8 天平两端分别放有足量稀盐酸的烧杯，此时天平平衡，现向其中一烧杯中放入5.3g 碳酸钠，向另一烧杯中放入适量铁片，要使天平仍然保持平衡，放入铁片的质量约是（ ） A.2.3g B.3.2g C.5.3g D.61.6 9. 天平两边各放溶质的质量分数为10%的稀硫酸98g ，向天平两边溶液中加入哪组金属，天平仍保持平衡（ ）
A ．1gMg 、1gZn B ．3gMg 、3gZn C ．5gMg 、5gZn D ．7gMg 、7gZn 10. 在已调好零点的天平两边托盘上各放一质量相同的烧杯，分别盛放等质量、等质量分数的稀盐酸。向左边烧杯中加入m 克锌粒，向右边烧杯中加入与锌质
量相同的铝粉，充分反应后，回答下列问题：
（1）如果天平仍然保持平衡，则反应物中 （ ）一定有剩余，（ ）一定没有剩余，（ ） 可能有剩余。 （2）如果天平两边失去平衡，则一定是（ ）边的托盘下沉。 11. 在托盘天平的两边各放一只烧杯，调节至平衡。在两只烧杯里注入相同质量、相同质量分数的稀盐酸，然后分别放入质量相等的镁和铝。待充分反应后，镁
有剩余，则还可观察到的现象是
A ．天平保持平衡 B ．铝刚好完全反应 C ．天平指针偏向放镁的一边 D ．天平指针偏向放铝的一边
12. 在托盘天平的两个托盘上分别放有两个烧杯，向两烧杯中分别放入足量的等
质量、等质量分数的稀盐酸，向其中一个烧杯中加入5.60克铁，为使天平在反
应后仍保持平衡，应向另一个烧杯中加入 （ ） 克锌或加入 （ ）克氧化钙。 13. 在天平左右盘分别盛有等质量、等质量分数的稀硫酸的烧杯，调节天平平衡后，向两边烧杯中分别加入质量相等的锌和镁，反应完毕后，天平让保持平衡，
的质量可能为（ ） 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 15 在托盘天平两端的烧杯中， 分别盛有等质量、等溶质质量分数的足量稀硫酸，天平平衡。然后向两只烧杯中分别加入Mg 和Mg(OH)2，两烧杯中的物质均恰好完全反应后，将游码移到 1.8g 处，天平重新平衡。将加入的Mg 和Mg(OH)2的位置标在下图天平上方的括号内。请选择你感兴趣的一种物质，计算其加入的质量。你选择的物质是_________，其质量为_________g。
16在已调节天平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各倒入质量相等、溶质质量分数也相等的足量的稀硫酸，分别在左、右两盘的烧杯中同时放入等质量的金属粉末X 、Y ，观察到从反应开始后至反应结束托盘天平的指针始终偏向左边。则金属X 、Y 分别为（ ）。 A ．X ：Al ；Y ：Fe B ．X ：Zn ；Y ：Fe
C ．X ：Zn ；Y ：Al D ．X ：Fe ；Y ：Zn 17在托盘天平两端的烧杯内，分别盛有等质量、等溶质质量分数的足量稀
硫酸，调节天平平衡。现向左边烧杯中加入6.5g 表面锈蚀的铁钉，同时向右边
烧杯中加入6.5g 锌粒。在实验过程中，观察到指针偏转的情况可能是（ ）。
A ．始终向左偏转 B ．不发生偏转 C ．始终向右偏转 D ．最初向左偏转，然后向右偏转
金属混合物与酸反应的计算-----天平平衡问题 一道“金属＋酸”型天平题的解析 例. （2004年曲靖市）在托盘天平的两托盘上各放一只烧杯，分别注入溶质质量分数和体积都相等的稀硫酸，调节至平衡。在左、右两个烧杯中分别投入质量相等的锌粒和铝粒（如图所示）。充分反应后发现铝有剩余，锌没有剩余。则下列说法中不正确的是（）
A. 右烧杯中产生的氢气可能比左烧杯中的多 B. 左烧杯中产生的氢气可能比右烧杯中的多 C. 天平指针可能指向分度盘中间 D. 天平指针不可能偏向右边
解析：为方便计算，设硫酸溶液中溶质 为98g ，Zn 、Al 质量均为mg 。
由于Al 有剩余，右烧杯中 完全消耗掉；Zn 无剩余，左烧杯中Zn 完全
消耗掉。有：
则左右两边增量分别为： ，
。讨
论： （1
）当 时，右烧杯中Al 会完全消耗掉，不符合题意； （2
）当
时，左烧杯中Zn
完全反应掉，消耗
的质量大于98g ，
不符合所设情况； （3
）当
时，左烧杯中Zn
与
恰好完全反应；右烧杯中Al
过量，
完全消耗完。有
，两烧杯中产生的氢气一样多，即天平仍
平衡，指针指向分度盘中间； （4）当
时，左烧杯中Zn
完全消耗掉，而有剩余，右烧杯中
Al 有剩余而 完全消耗掉。有 ，即右烧杯中Al 产生的氢气比左烧杯中
Zn 产生的多，指针指向分度盘的左边。 综上，可知本题选B 。
规律：等质量的Mg 、Zn 、Fe 三种金属任意两两组合后，分别加入平衡天平两边同体积同质量分数的稀盐酸或稀硫酸中，充分反应后：
（1）若天平保持平衡，指针指向中间。即左右两边净增量相等，产生氢气的质量相等，两边的酸一定消耗完而无剩余，两金属中至少有一种金属过量而剩余。结合方程式可分析出相对原子质量（用M 表示，下同）小的金属一定有剩余，M 大的金属可能有剩余，也可能恰好消耗掉。
（2）若天平失去平衡，指针只会偏向加入M 大的金属的一边。即左右两边净增量不相等，产生氢气的质量不相等，分两种情况：①两种金属完全消耗掉而酸过量，结合方程式可分析出M 大的金属产生的氢气较少。②由于等质量的酸消耗的M 大的金属的质量远大于消耗的M 小的金属的质量，所以还有可能M 大的金属完全消耗掉而酸有剩余，M 小的金属有剩余而酸完全消耗掉，此时，也是M 大的金属产生的氢气较少。
1、天平两托盘上的烧杯中，分别放有足量的等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，调整天平至平衡后，向天平左端烧杯中加入4.4克氧化铁，欲保持天平平衡，应向右端的烧杯中加入 （ ）
A.4.8克Mg B.5.4克Al C.4.3克Zn D.4.5克Ag
2、在托盘天平的两个托盘上各放一个盛有足量的等质量稀盐酸的烧杯，调节天平平衡，向左盘烧杯中加入28克铁粉，再向右盘烧杯中加入与其质量相等的下列混合物粉末，充分反应后，天平可能仍然平衡的是 （ ）
A.Mg 和Al B.CaCO3和Al C.BaCO3和Zn D.MgCO3和K2CO3
3．托盘天平调至平衡，在两盘烧杯中各盛98克10%的硫酸，向两边烧杯中同时分别加入足量Mg ，Zn 欲使天平仍保持平衡，加入Mg 和Zn 的质量分别是（ ） A ．3克Mg ，3克Zn B ．1克Mg ，1克锌 C ．7克Mg ，7克Zn D ．5克Mg ，5克Zn 4. 在托盘天平两盘上各放一只烧杯，两烧杯中盛有等质量百分比浓度的足量的盐酸，使两边保持平衡。此时向左边烧杯中加入11.2克CaO ，若要使两边再次保
持平衡，需向右边烧杯中加入CaCO3的质量是 （ ） 则下列情况不可能的是（ ）。 A.11.2克 B.17.6克 C.20克 D.22.4克 A ．两烧杯中酸均耗尽 B ．锌、镁均耗尽 5．在天平两边各放置一个盛有相同浓度的等体积的足量盐酸的烧杯，把天平调C ．镁耗尽、而锌有剩余 D ．锌耗尽、而镁有剩余 至平衡，在左边烧杯中放入3.60克铝粉，为了使天平最终保持平衡，右边烧杯14在天平两边的烧杯中分别注入100 g 9.8%的稀硫酸，调节天平平衡，然后分中应放入镁粉的质量为 （ ） A 、3.49克 B 、3.60克C 、3.70克D 、3.81克 别向两盘中投入锌和镁使酸完全反应，若使天平仍然保持平衡，则投入锌和镁6. 在天平两端的烧杯中，分别盛有足量等质量、等浓度的稀硫酸，天平平衡后，往天平两端的烧杯中，分别加入等质量的镁和铜、铝合金，恰好完全反应，且天平仍保持平衡，则铜、铝合金中铜和铝的质量比为（ ） A. 1：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 2：1 7.. 在天平的两盘分别放入质量相等的烧杯, 烧杯中各盛100克9.8%的硫酸溶液, 向两个烧杯中同时放入哪组金属, 反应终止时天平仍保持平衡 ( ) (A)锌、铁各7克 （B ）锌、铁各5克（C ）锌、铁各4克 （ D ）锌、铁各3克 8 天平两端分别放有足量稀盐酸的烧杯，此时天平平衡，现向其中一烧杯中放入5.3g 碳酸钠，向另一烧杯中放入适量铁片，要使天平仍然保持平衡，放入铁片的质量约是（ ） A.2.3g B.3.2g C.5.3g D.61.6 9. 天平两边各放溶质的质量分数为10%的稀硫酸98g ，向天平两边溶液中加入哪组金属，天平仍保持平衡（ ）
A ．1gMg 、1gZn B ．3gMg 、3gZn C ．5gMg 、5gZn D ．7gMg 、7gZn 10. 在已调好零点的天平两边托盘上各放一质量相同的烧杯，分别盛放等质量、等质量分数的稀盐酸。向左边烧杯中加入m 克锌粒，向右边烧杯中加入与锌质
量相同的铝粉，充分反应后，回答下列问题：
（1）如果天平仍然保持平衡，则反应物中 （ ）一定有剩余，（ ）一定没有剩余，（ ） 可能有剩余。 （2）如果天平两边失去平衡，则一定是（ ）边的托盘下沉。 11. 在托盘天平的两边各放一只烧杯，调节至平衡。在两只烧杯里注入相同质量、相同质量分数的稀盐酸，然后分别放入质量相等的镁和铝。待充分反应后，镁
有剩余，则还可观察到的现象是
A ．天平保持平衡 B ．铝刚好完全反应 C ．天平指针偏向放镁的一边 D ．天平指针偏向放铝的一边
12. 在托盘天平的两个托盘上分别放有两个烧杯，向两烧杯中分别放入足量的等
质量、等质量分数的稀盐酸，向其中一个烧杯中加入5.60克铁，为使天平在反
应后仍保持平衡，应向另一个烧杯中加入 （ ） 克锌或加入 （ ）克氧化钙。 13. 在天平左右盘分别盛有等质量、等质量分数的稀硫酸的烧杯，调节天平平衡后，向两边烧杯中分别加入质量相等的锌和镁，反应完毕后，天平让保持平衡，
的质量可能为（ ） 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 15 在托盘天平两端的烧杯中， 分别盛有等质量、等溶质质量分数的足量稀硫酸，天平平衡。然后向两只烧杯中分别加入Mg 和Mg(OH)2，两烧杯中的物质均恰好完全反应后，将游码移到 1.8g 处，天平重新平衡。将加入的Mg 和Mg(OH)2的位置标在下图天平上方的括号内。请选择你感兴趣的一种物质，计算其加入的质量。你选择的物质是_________，其质量为_________g。
16在已调节天平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各倒入质量相等、溶质质量分数也相等的足量的稀硫酸，分别在左、右两盘的烧杯中同时放入等质量的金属粉末X 、Y ，观察到从反应开始后至反应结束托盘天平的指针始终偏向左边。则金属X 、Y 分别为（ ）。 A ．X ：Al ；Y ：Fe B ．X ：Zn ；Y ：Fe
C ．X ：Zn ；Y ：Al D ．X ：Fe ；Y ：Zn 17在托盘天平两端的烧杯内，分别盛有等质量、等溶质质量分数的足量稀
硫酸，调节天平平衡。现向左边烧杯中加入6.5g 表面锈蚀的铁钉，同时向右边
烧杯中加入6.5g 锌粒。在实验过程中，观察到指针偏转的情况可能是（ ）。
A ．始终向左偏转 B ．不发生偏转 C ．始终向右偏转 D ．最初向左偏转，然后向右偏转