Question

在托盘天平两端的烧杯内，分别盛有等质量、等质量分数的足量稀硫酸，调节天平至平衡，现向左边烧杯中加入

在托盘天平两端的烧杯内，分别盛有等质量、等质量分数的足量稀硫酸，调节天平至平衡，现向左边烧杯中加入6.5克表面锈蚀的铁钉，同时向右边烧杯中加入6.5克锌粒，在实验过程中，观察到指针偏转的情况可能是：
A、始终向左偏转 B、始终不发生偏转
C、始终向右偏转 D、最初向左偏转，然后向右偏转
请帮助选择，并写出分析的过程，谢谢！

Answer 1

D
铁的原子量为56 锌的原子量为65
有铁和锌 分别和盐酸反应的的式子可知。6.5克铁比6.5克锌产生的氢气要多，所以最终是右偏。但是开始的时候，铁钉的表面有些铁锈所以开始的时候 铁这边没氢气产生；而锌那边马上反应会产生氢气，氢气走了，所以开始的时候往左偏转。

Answer 2

已知铁的相对原子质量为56 锌的相对原子质量为65
所以当锌为6.5g时，与铁5.6g和足量稀硫酸反应时产生的氢气质量一样
铁锈主要成分是三氧化二铁，与稀硫酸反应不产生气体
当生锈铁钉中Fe＜5.6g时，产生氢气质量比6.5g锌少
当生锈铁钉中Fe＞5.6g时，产生氢气质量比6.5g锌多，开始时，先与三氧化二铁反应，先向左偏，最后向右
所以选A.D

Answer 3

答案为A。
因为锌与稀硫酸比铁反应产生的氢气速度快，天平右边轻些，故指针向左偏转。
反应终止后，由于稀硫酸足量，6.5克铁钉和6.5克锌粒都必须完全反应，如果是6.5克纯铁和6.5克锌产生氢气的质量是铁多些，天平指针应向左偏，但锈蚀的铁钉中的铁锈不能生成氢气而生成水，等质量的铁所产生的氢气质量为2/56=1/28，铁锈产生水的质量为54/160=1/3，从而可知产生的水的质量远大于氢气的质量，(快速理解：锈蚀的铁钉的相对原子质量大于锌的相对原子质量，铁、锌的化合价都是+2，所以等质量锈蚀的铁钉所产生氢气的质量总小于等质量锌所产生氢气的质量），所以天平右边仍轻些，故指针始终向左偏转。