天平问题例析，本文主要内容关键词为：天平论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
问题：将各盛有100mL 1mol/L H[,2]SO[,4]溶液的两个质量相等的烧杯分别置于天平的两个托盘上，向两个烧杯中分别加入xg Fe，ygZn，反应完全后，天平仍平衡，试求x，y的关系。
可知，由于x，y均为未知数，与H[＋]反应时金属可能足量，产生的H[,2]由不足的H[,2]SO[,4]求出；也可能是金属不足，产生的H[,2]由金属求出，故该题存在以下四种可能：
（1）两金属均足量；
（2）两金属均不足；
（3）Fe过量，Zn不足；
（4）Zn过量，Fe不足。
现对这四种情况分别讨论：
（1）两金属均足量，即满足x≥5.6，y≥6.5，放出的H[,2]由不足的H[＋]求算，均为0.1mol即0.2g。
Fe端溶液增重x－0.2g
Zn端溶液增重y－0.2g因反应后天平仍平衡，则有
x－0.2＝y－0.2
即 x＝y，结合x≥5.6，y≥6.5，
得x＝y≥6.5。
（2）两金属均不足量，即满足x≤5.6，y≤6.5，放出的H[,2]由不足的金属求算，Fe端所放H[,2]，可根据上述I式求得，a＝2x/56， Zn端所放H[,2]可根据上述Ⅱ式求得，b＝2y/65，因天平平衡，则有
x－2x/56＝y－2y/65
化简得x＝196/195y，结合x≤5.6，y≤6.5，
得x＝196/195y≤5.6。
（3）Fe过量，Zn不足，则满足x＞5.6，y＜6.5，Fe端放H[,2]由不足的H[＋]求算，即为0.2g；Zn端放H[,2]由不足的Zn求算，即为2/65yg，因天平平衡，则有
x－0.2＝y－2/65y
即 x＝63/65y＋0.2
（4）Zn过量，Fe不足，则满足x＜5.6，y＞6.5，铁端放H[,2]由不足的铁求算，即为2/56xg，锌端放H[,2]由不足的H[＋]求算，即为0.2g，因天平平衡，则有
x－2x/56＝y－0.2
即 27/28x＝y－0.2
将x，y极限值5.6，6.5分别代入此式验证，可知这种情况不可能存在，即只有上述（1）、（2）、（3）三种情况。
综上所述，遇到此类问题，其思路为：
①明确天平平衡的前提为：
固体[,1]－气体[,1]＝固体[,2]－气体[,2]
②明确此类问题有并且只有三种情况，③分组讨论，写出x，y的取值范围，气体由不足的反应物求出，并代入式子求算x，y的关系。
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