在托盘天平两边各放一只烧杯,调节平衡,再向两只烧杯中各注入相同质量、相同溶质的质量分数的足量稀盐酸,然后向托盘天平的左边放入10gCaCO3,欲使充分反应后天平指针指向分度盘的中间,应在托盘天平右边加入下列选项中的( )
A.10gNa2CO3
B.10gZn粒
C.5.6gCuO
D.5.6gFe粉和0.2gFe2O3粉末
【答案】分析:因为加入的盐酸质量相等,所以需要判断两端加入一定量物质后增加质量是否相等,增加质量相等时天平能仍然保持平衡,不相等时天平发生偏转.可根据化学方程式,借助关系式和差量法进行分析比较.
解答:解:首先根据化学方程式,利用关系式法计算出左盘反应后,溶液质量的变化.
CaCO3~CO2↑ 溶液质量增加(△m)
100 44 56g
10g 5.6g
所以选项中只有烧杯中物质的质量增加量为5.6g时天平才会平衡.
A、Na2CO3~CO2↑ 溶液质量增加(△m)
106 44 62g
10g>5.6g
所以错误.
B、Zn~H2↑ 溶液质量增加(△m)
65 2 63g
10g>5.6g
所以错误.
C、因为氧化铜加入后没有气体生成,所以烧杯中物质增加的质量为5.6g,所以天平平衡.正确.
D、Fe~H2↑ 溶液质量增加(△m)
56 2 54g
5.6g 5.4g
0.2gFe2O3粉末加入后没有气体生成,所以烧杯中物质的质量增加量为5.4g+0.2g=5.6g,所以天平平衡.
故选C、D
点评:加入物质充分反应后,天平一端增加的质量=加入固体质量-放出气体的质量,只有加入物质与放出气体质量差相等时,天平才能保持平衡.由于运算量比较大,所以可根据有关化学方程式,列出关系式进行快速求解,同时因为是选择题,在计算时只要判断出烧杯中物质的质量增加量与5.6g的大小关系即可,没有必要计算出准确数值.