Question

7．天平两边各放质量相等的烧杯，并分别加入100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，此时天平平衡．若想左右两烧杯中分别加入一定质量的下列各组物质，充分反应后，天平仍平衡的是（　　）

• A． 碳酸钠10g、碳酸钙10g
• B． 铁5.6g、锌5.6g
• C． 铁8.0g、氧化铜8.0g
• D． 碳酸钙10g、碳酸镁10g

Answer 1

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：100g 7.3%的稀盐酸中HCl质量=100g×7.3%=7.3g
A、CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 
     100        73     
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          73
由化学方程式可知，10g的碳酸钠、碳酸钙与盐酸可反应生成的二氧化碳的质量不同，天平不平衡，故A错误；
B、100g 7.3%的稀盐酸完全反应消耗金属铁和锌的质量分别为：
Fe～2HCl
56      73
m（Fe） 7.3g
$\frac{56}{73}=\frac{m（Fe）}{7.3g}$    解之得 m（Fe）=5.6g
Zn～2HCl
65      73
m（Zn ） 7.3g
$\frac{65}{73}=\frac{m（Zn）}{7.3g}$   解之得 m（Zn）=6.5g
则金属铁与稀盐酸恰好反应完，锌与盐酸反应，盐酸有剩余，所以铁与盐酸反应放出氢气质量多，天平不平衡，不B错误；
C、铁和盐酸反应放出氢气，而氧化铜和盐酸反应不会放出气体，
100g7.3%的稀盐酸完全反应消耗铁条的质量分别为x，生成氢气的质量为y
Fe～2HCl～H₂
56    73     2
x     7.3g   y
$\frac{56}{x}=\frac{73}{7.3g}=\frac{2}{y}$   解得：x=5.6g   y=0.2g
铁和盐酸恰好完全反应，烧杯质量增加了：8g-0.2g=7.8g，
而氧化铜和盐酸反应不放出气体，所以增加8g，所以天平不包平衡，故C错误．
D、CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 
       100        73     
MgCO₃+2HCl=MgCl₂+H₂O+CO₂↑
84          73
由化学方程式可知，10g的碳酸钙、碳酸镁与盐酸可反应生成的二氧化碳的质量相同，天平平衡，故D正确．
故选：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均相等时，天平才能保持平衡．由于运算量比较大，所以对于有关化学方程式的计算是否熟练是解题的关键．