天平平衡问题是初中化学教学中常出现的问题，也是总复习中的一个难点，这类问题由于前提条件不同，最后得出的结论也不同，学生往往对这类问题的解决感到比较困难。今天就给同学们总结一下初中化学中的天平平衡问题。
初中化学中的天平平衡问题
解这类题的关键是抓住天平平衡的条件——左盘和右盘物质的质量相等。
初中化学阶段常接触的天平平衡问题多是把活泼金属（或碳酸盐）和盐酸或稀硫酸反应与天平平衡问题联系在一起。概括起来大致分两种情况：一是天平两边所加入的金属（或碳酸盐）质量相等、酸的质量和质量分数也相等；二是天平两边所加入的酸的质量、质量分数相等，但金属（或碳酸盐）的质量不相等。下面就这两种情况进行分析总结。
一、天平两边的金属质量（或碳酸盐）、酸的质量、质量分数均相等
对于这种情况，天平平衡的条件是左右两盘生成的气体质量相等，则天平平衡，否则失去平衡。
1．等质量的不同金属（或碳酸盐）和等质量、等质量分数的足量酸反应
例1．在天平两边各放一个烧杯，调节天平平衡，然后分别倒入等质量、等质量分数的足量稀硫酸后，分别向两边的烧杯中加入等质量的锌和铁，反应完毕后，天平指针是否偏转？若偏转，偏向哪一方？
解析：此题中天平指针是否偏转，取决于左右盘生成的氢气的质量是否相等。本题中给出的酸足量，所以生成的氢气质量取决于金属的质量。我们根据方程式不难得出这样的结论：等质量的金属和足量的酸反应生成氢气质量由多到少的顺序：Al、Mg、Fe、Zn（初中常用的几种金属）。即题目中天平左右盘生成的氢气的质量不相等，天平将失去平衡，指针偏向生成氢气较少的锌的一边。
2．足量且质量相等的金属（或碳酸盐）和等质量、等质量分数的酸反应
在例1中，若金属是足量的，那么生成氢气的质量就应该根据酸进行计算。我们不难看出，此时天平两边生成氢气的质量是相等的，那么天平也就平衡了。
综上所述，我们可归纳出下面的规律：
足量的物质 计算标准（耗尽量） 生成气体的质量 天平指针
酸 金属（或碳酸盐） 不等 偏（天平不平衡）
酸 金属（或碳酸盐） 相等 不偏（天平平衡）
对于这种类型的天平平衡题，关键是看清哪个量是足量，进而确定天平的状态。另外，我们还可以根据天平的状态，确定什么物质无剩余，什么物质可能有剩余，什么物质肯定有剩余。在此需要说明一点的是，金属（或碳酸盐）足量不一定两种物质均剩余，也就是说生成等质量的气体时，消耗量较多的金属（或碳酸盐）也可以是恰好完全反应，而消耗量较少的金属肯定有剩余。
例2．在天平左右盘分别盛有等质量、等质量分数的稀硫酸的烧杯，调节天平平衡后，向两边烧杯中分别加入质量相等的锌和镁，反应完毕后，天平让保持平衡，则下列情况不可能的是（ ）。
A．两烧杯中酸均耗尽 B．锌、镁均耗尽
C．镁耗尽、而锌有剩余 D．锌耗尽、而镁有剩余
对点练习
1．在托盘天平的两边各放一只烧杯，调节天平平衡，在烧杯中分别注入质量和质量分数均相等的稀硫酸，若向右盘中投入一定质量的铁，恰好完全反应，为使天平仍保持平衡，左盘中投入与铁质量相等的纯净金属可能是（ ）A．Mg B．Zn C．Cu D．Al
2．在天平两边的烧杯中分别注入100 g 9.8%的稀硫酸，调节天平平衡，然后分别向两盘中投入锌和镁使酸完全反应，若使天平仍然保持平衡，则投入锌和镁的质量可能为（ ）
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、天平两边所加入的酸质量、质量分数均相等，金属质量（或碳酸盐）不相等
对于这种类型，我们应该清楚天平平衡的条件不是两边生成气体的质量相等，而是左边加入的金属质量（或碳酸盐）减去生成的气体质量——左盘净增质量与右边加入的金属质量（或碳酸盐）减去生成气体的质量——右盘净增质量相等。
例3．在天平两盘的烧杯中各加入溶质质量分数相同、质量相等的足量盐酸，调节天平平衡，将镁和铝分别投入天平左右两边的烧杯中，若使天平仍保持平衡，则所加入的镁、铝的质量比为多少？
例4．在天平两端各放一个盛有200 g 18.25%盐酸的烧杯，调节天平平衡。分别向烧杯中加入下列各组物质充分反应后，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
对点练习
3．在托盘天平两边各放一只烧杯，调至平衡，再向两只烧杯中分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸，然后向两只烧杯中分别加入相同质量的镁和铜铝合金，两烧杯中物质完全反应后，天平仍保持平衡，则合金中铝和铜的质量比为多少？
总之，初中化学中解天平题应首先分清是上述的哪种情况，然后再抓住每种情况天平平衡的条件进行分析，相信你会很轻松地解决问题。
1．在托盘天平两盘上各放一只烧杯，两烧杯中盛有等质量百分比浓度的足量的盐酸，使两边保持平衡。此时向左边烧杯中加入11.2克CaO，若要使两边再次保持平衡，需向右边烧杯中加入CaCO3的质量是（ ） A.11.2克 B.17.6克 C.20克 D.22.4克
2．在天平两边各放置一个盛有相同浓度的等体积的足量盐酸的烧杯，把天平调至平衡，在左边烧杯中放入3.60克铝粉，为了使天平最终保持平衡，右边烧杯中应放入镁粉的质量为 （ ） A、3.49克 B、3.60克 C、3.70克 D、3.81克
3.在天平两端的烧杯中，分别盛有足量等质量、等浓度的稀硫酸，天平平衡后，往天平两端的烧杯中，分别加入等质量的镁和铜、铝合金，恰好完全反应，且天平仍保持平衡，则铜、铝合金中铜和铝的质量比为（ ）A. 1：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 2：1
4.在天平的两盘分别放入质量相等的烧杯,烧杯中各盛100克9.8%的硫酸溶液,向两个烧杯中同时放入哪组金属,反应终止时天平仍保持平衡 ( )
(A)锌、铁各7克 （B）锌、铁各5克 （C）锌、铁各4克（ D）锌、铁各3克
问答提高
问：化学天平类问题有何解题技巧？
答：影响天平两端质量变化的主要是反应时生成气体的质量，重点是分析发生了哪些反应。
如：天平两端（已调平衡）各放质量相等的两杯稀硫酸（且溶质质量分数相同），分别投入等质量的锌和铁，问天平指针如何变化？
解决该题时，应考虑以下情况：
（1）当锌和铁都完全反应时，铁生成H2的质量大于锌，所以指针偏向加锌的一边。
（2）当锌和铁都有剩余（或铁有剩余而锌恰好完全反应时），此时生成H2的质量是相同的，而两边所加锌和铁的质量又相等，所以天平能保持平衡，指针不发生偏转。
所以分析天平平衡问题时，还经常使用差量法，即，所加物质与生成气体的质量差。
生成气体的反应，在初中阶段大概有以下几种情况：（1）活泼金属与酸;（2）碳酸盐与酸;（3）铵盐与碱。