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1、“天平题”的解题技巧 化学考试题中,经常出现为拉开考生分数档次的试题,“天平题”就是其中的一种.在这类题中设置障碍,以检验学生对知识的应用和迁移能力.面对这些题目,有些学生一做就错.要想在考试中取得好成绩,就必须了解这类题的特点,掌握它的解题技巧.即在解天平题时,要熟记天平的原理,使用注意事项、称量特征及发生的化学反应,才能正确做出判断. 一、考查天平原理及使用注意事项 例1 在托盘天平的右盘放一些氧化铜,在托盘天平的左盘放20g砝码,当调节游码至0.4g时,天平平衡.则称得氧化铜的质量是. 分析:如果学生填20.4g时,就错了.因为,托盘天平使用时,要在左盘放称量物质,右盘放砝码;如果放反了
2、,由于天平的原理没有改变,读数是左盘质量=右盘质量+游码质量,因此称量结果是20g-0.4g=19.6g. 二、考查反应产生气体时,对称量结果的影响 例2 在托盘天平的左右两盘中各放盛有等质量等质量分数的足量的稀硫酸的烧杯,天平平衡;向左盘的烧杯中放4.4g氧化铁,若想使天平再次平衡,在右盘的烧杯中应放(). A.4.8g镁B.5.4g铝C.3g锌D.4.5g银 分析:敞口容器在天平上称量时,产生的气体会向空气中逸出,使天平称量不到气体的质量,只能称量到固体和液体的质量.本题给了足量的稀硫酸,氧化铁与硫酸反应不产生气体,根据质量守恒定律,反应后质量增加4.4g.A项加入的4.8g镁会全部反应产
3、生0.4g氢气,使天平称量到的增加质量是4.8g-0.4g=4.4g.B项加5.4g铝产生的气体是0.6g,则称量到的增加质量是5.4g-0.6g=4.8g,大于4.4g.C项加的锌质量不足4.4g,再减去氢气的质量就小于4.4g了.D项银与硫酸不反应,等于加4.5g物质,大于4.4g.答案为A. 例3 在托盘天平的左右两盘中各放盛有等质量等质量分数的足量的稀盐酸的烧杯,天平平衡;向天平左右两盘分别放质量相等的铁和金属R,有气体产生时,天平指针慢慢向左偏转,当指针偏转一定角度后又慢慢向右偏转,反应结束后,天平指针指向右端.则天平右盘加入的金属R?(). A.镁 B.铝 C.锌 D.铜 分析:天
4、平指针先偏向左,说明在相等时间内,金属R比铁产生的氢气多,反应速度快;即金属R比铁活泼;反应结束后,天平指针向右偏转,说明最终铁笔金属R产生的氢气多,所以正确答案选C. 三、考查学生是否会识别多余条件 例4 在托盘天平的左右两盘中各放盛有36.5g10%的稀盐酸的烧杯,天平平衡;向天平左右两盘分别放下列各组物质,待完全反应后,天平仍然平衡的是(). A.4g锌,4g铁 B.2g锌,2g铁 C.2.4g镁,2.4g铝D.10g碳酸钙,10g氢氧化钙 分析:当金属和酸的质量都给出时,首先要判别反应是恰好完全反应,还是某种物质过量.A,4g锌铁都过量,可用计算的量是稀盐酸,等质量的酸产生的氢气一样多
5、,所以,天平平衡;B是酸过量,2g的锌铁产生的氢气质量不同,天平不平衡;C,2.4g镁与酸恰好完全反应,而2.4g铝过量,同A一样,天平平衡;D,碳酸钙与酸反应产生气体,而氢氧化钙与酸反应没有气体产生.答案为A、C. 四、考查学生能否发掘隐含条件 例5 在托盘天平的左右两盘中各放盛有等质量等质量分数的稀硫酸的烧杯,天平平衡;向天平左右两盘各放等质量的镁和铝,待充分反应后,镁有剩余,则可以观察到的现象是(). A.天平指针偏向放镁的一方B.天平平衡 C.天平指针偏向放铝的一方D.铝也有剩余 分析:本题学生一看到镁有剩余就认为金属过量,一定选B,而本题还隐含了铝与金属反应的用量比镁少,当镁剩余时,
6、铝也剩余.答案为B、D. 五、考查学生是否会进行开放性试题计算 例6 托盘天平的左右两盘中各放盛有等质量等质量分数的足量的稀硫酸的烧杯,天平平衡;然后向两只烧杯中分别加入镁和氢氧化镁,两烧杯的物质均恰好完全反应,将游码移到1.8g处,天平再次平衡,请写出加入镁和氢氧化镁的位置是在托盘天平的是盘和它们的质量各是g.请选择你感兴趣的另一种物质,并计算其加入的质量. 分析:解读本题时,需先了解两个反应的实质,氢氧化镁与硫酸反应没有气体产生,则加入的质量与天平增加的质量相等;而镁与硫酸反应产生氢气,天平增加的质量等于加入镁的质量减去氢气的质量.而游码移到1.8g处,说明左右两盘质量差是1.8g. 设加入氢氧化镁的质量为x.则 58-(24-2)58=1.8gx x=2.9g 设加入镁的质量为y.则 58-(24-2)24=1.8gy y=1.2g 即2.9g氢氧化镁放左盘;1.2g镁放右盘.