天平平衡問題是初中化學教學中常出現的問題，也是總複習中的一個難點，這類問題由于前提條件不同，最後得出的結論也不同，學生往往對這類問題的解決感到比較困難。今天化學姐就給同學們總結一下初中化學中的天平平衡問題。

初中化學中的天平平衡問題

解這類題的關鍵是抓住天平平衡的條件——左盤和右盤物質的質量相等。

初中化學階段常接觸的天平平衡問題多是把活潑金屬（或碳酸鹽）和鹽酸或稀硫酸反應與天平平衡問題聯系在一起。概括起來大緻分兩種情況：一是天平兩邊所加入的金屬（或碳酸鹽）質量相等、酸的質量和質量分數也相等；二是天平兩邊所加入的酸的質量、質量分數相等，但金屬（或碳酸鹽）的質量不相等。下面就這兩種情況進行分析總結。

一、天平兩邊的金屬質量（或碳酸鹽）、酸的質量、質量分數均相等

對于這種情況，天平平衡的條件是左右兩盤生成的氣體質量相等，則天平平衡，否則失去平衡。

1．等質量的不同金屬（或碳酸鹽）和等質量、等質量分數的足量酸反應

例1．在天平兩邊各放一個燒杯，調節天平平衡，然後分别倒入等質量、等質量分數的足量稀硫酸後，分别向兩邊的燒杯中加入等質量的鋅和鐵，反應完畢後，天平指針是否偏轉？若偏轉，偏向哪一方？

解析：此題中天平指針是否偏轉，取決于左右盤生成的氫氣的質量是否相等。本題中給出的酸足量，所以生成的氫氣質量取決于金屬的質量。我們根據方程式不難得出這樣的結論：等質量的金屬和足量的酸反應生成氫氣質量由多到少的順序：Al、Mg、Fe、Zn（初中常用的幾種金屬）。即題目中天平左右盤生成的氫氣的質量不相等，天平将失去平衡，指針偏向生成氫氣較少的鋅的一邊。

2．足量且質量相等的金屬（或碳酸鹽）和等質量、等質量分數的酸反應

在例1中，若金屬是足量的，那麼生成氫氣的質量就應該根據酸進行計算。我們不難看出，此時天平兩邊生成氫氣的質量是相等的，那麼天平也就平衡了。

綜上所述，我們可歸納出下面的規律：

足量的物質 計算标準（耗盡量） 生成氣體的質量 天平指針

酸 金屬（或碳酸鹽） 不等 偏（天平不平衡）

酸 金屬（或碳酸鹽） 相等 不偏（天平平衡）

對于這種類型的天平平衡題，關鍵是看清哪個量是足量，進而确定天平的狀态。另外，我們還可以根據天平的狀态，确定什麼物質無剩餘，什麼物質可能有剩餘，什麼物質肯定有剩餘。在此需要說明一點的是，金屬（或碳酸鹽）足量不一定兩種物質均剩餘，也就是說生成等質量的氣體時，消耗量較多的金屬（或碳酸鹽）也可以是恰好完全反應，而消耗量較少的金屬肯定有剩餘。

例2．在天平左右盤分别盛有等質量、等質量分數的稀硫酸的燒杯，調節天平平衡後，向兩邊燒杯中分别加入質量相等的鋅和鎂，反應完畢後，天平讓保持平衡，則下列情況不可能的是（ ）。

A．兩燒杯中酸均耗盡 B．鋅、鎂均耗盡

C．鎂耗盡、而鋅有剩餘 D．鋅耗盡、而鎂有剩餘

對點練習

1．在托盤天平的兩邊各放一隻燒杯，調節天平平衡，在燒杯中分别注入質量和質量分數均相等的稀硫酸，若向右盤中投入一定質量的鐵，恰好完全反應，為使天平仍保持平衡，左盤中投入與鐵質量相等的純淨金屬可能是（ ）A．Mg B．Zn C．Cu D．Al

2．在天平兩邊的燒杯中分别注入100 g 9.8%的稀硫酸，調節天平平衡，然後分别向兩盤中投入鋅和鎂使酸完全反應，若使天平仍然保持平衡，則投入鋅和鎂的質量可能為（ ）

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

二、天平兩邊所加入的酸質量、質量分數均相等，金屬質量（或碳酸鹽）不相等

對于這種類型，我們應該清楚天平平衡的條件不是兩邊生成氣體的質量相等，而是左邊加入的金屬質量（或碳酸鹽）減去生成的氣體質量——左盤淨增質量與右邊加入的金屬質量（或碳酸鹽）減去生成氣體的質量——右盤淨增質量相等。

例3．在天平兩盤的燒杯中各加入溶質質量分數相同、質量相等的足量鹽酸，調節天平平衡，将鎂和鋁分别投入天平左右兩邊的燒杯中，若使天平仍保持平衡，則所加入的鎂、鋁的質量比為多少？

例4．在天平兩端各放一個盛有200 g 18.25%鹽酸的燒杯，調節天平平衡。分别向燒杯中加入下列各組物質充分反應後，天平仍保持平衡的是（ ）。

A．18 g Mg、18 g Al B．20 g CaO、20 g CaCO3

C．10 g AgNO3溶液、5 g Cu(OH)2 D．6.2 g Mg(OH)2、8.4 g MgCO3

對點練習

3．在托盤天平兩邊各放一隻燒杯，調至平衡，再向兩隻燒杯中分别注入等質量、等質量分數的稀硫酸，然後向兩隻燒杯中分别加入相同質量的鎂和銅鋁合金，兩燒杯中物質完全反應後，天平仍保持平衡，則合金中鋁和銅的質量比為多少？

總之，初中化學中解天平題應首先分清是上述的哪種情況，然後再抓住每種情況天平平衡的條件進行分析，相信你會很輕松地解決問題。

1．在托盤天平兩盤上各放一隻燒杯，兩燒杯中盛有等質量百分比濃度的足量的鹽酸，使兩邊保持平衡。此時向左邊燒杯中加入11.2克CaO，若要使兩邊再次保持平衡，需向右邊燒杯中加入CaCO3的質量是（ ） A.11.2克 B.17.6克 C.20克 D.22.4克

2．在天平兩邊各放置一個盛有相同濃度的等體積的足量鹽酸的燒杯，把天平調至平衡，在左邊燒杯中放入3.60克鋁粉，為了使天平最終保持平衡，右邊燒杯中應放入鎂粉的質量為 （ ） A、3.49克 B、3.60克 C、3.70克 D、3.81克

3.在天平兩端的燒杯中，分别盛有足量等質量、等濃度的稀硫酸，天平平衡後，往天平兩端的燒杯中，分别加入等質量的鎂和銅、鋁合金，恰好完全反應，且天平仍保持平衡，則銅、鋁合金中銅和鋁的質量比為（ ）A. 1：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 2：1

4.在天平的兩盤分别放入質量相等的燒杯,燒杯中各盛100克9.8%的硫酸溶液,向兩個燒杯中同時放入哪組金屬,反應終止時天平仍保持平衡 ( )

(A)鋅、鐵各7克 （B）鋅、鐵各5克 （C）鋅、鐵各4克（ D）鋅、鐵各3克

問答提高

問：化學天平類問題有何解題技巧？

答：影響天平兩端質量變化的主要是反應時生成氣體的質量，重點是分析發生了哪些反應。

如：天平兩端（已調平衡）各放質量相等的兩杯稀硫酸（且溶質質量分數相同），分别投入等質量的鋅和鐵，問天平指針如何變化？

解決該題時，應考慮以下情況：

（1）當鋅和鐵都完全反應時，鐵生成H2的質量大于鋅，所以指針偏向加鋅的一邊。

（2）當鋅和鐵都有剩餘（或鐵有剩餘而鋅恰好完全反應時），此時生成H2的質量是相同的，而兩邊所加鋅和鐵的質量又相等，所以天平能保持平衡，指針不發生偏轉。

所以分析天平平衡問題時，還經常使用差量法，即，所加物質與生成氣體的質量差。

生成氣體的反應，在初中階段大概有以下幾種情況：（1）活潑金屬與酸;（2）碳酸鹽與酸;（3）铵鹽與堿。

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