Question

20．在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量和體積都相同的鐵球和鋁球，這時杠桿平衡．將兩球分別浸泡在質(zhì)量相同，濃度相同的稀硫酸中（如圖），直至兩個燒杯中均沒有氣泡產(chǎn)生為止．兩球的外形變化不大且無孔洞出現(xiàn)．下列推測中正確的是（　�。�（金屬球上附著的液體忽略不計(jì)）

• A． 拿掉燒杯后，要使杠桿仍然平衡，支點(diǎn)應(yīng)向M移動
• B． 鐵球一定是空心的
• C． 拿掉燒杯后，杠桿仍然平衡
• D． 拿掉燒杯后，要使杠桿仍然平衡，支點(diǎn)應(yīng)向N移動

Answer 1

分析 鐵球和鋁球的質(zhì)量和體積都相同，而鐵比鋁的密度大很多，所以鐵球一定是空心的．將兩球分別浸泡在質(zhì)量相同，濃度相同的稀硫酸中，至不再反應(yīng)，鐵球和鋁球的外形變化不大且無孔洞出現(xiàn)，說明金屬都有剩余，硫酸完全反應(yīng)，通過化學(xué)方程式計(jì)算可知相同質(zhì)量的硫酸消耗鐵的質(zhì)量要比鋁多，所以反應(yīng)后鐵球要比鋁球輕，故支點(diǎn)應(yīng)向N移動．

解答 解：A、通過化學(xué)方程式可算出鐵球和鋁球減少的質(zhì)量比．
設(shè)消耗的鐵和鋁的質(zhì)量分別為x、y，硫酸的質(zhì)量為100g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%則：
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑　　　2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
56　98　　　　　　　　　　　54　294
x　100g×a%　　　　　　　　　y　100g×a%
即：$\frac{56}{98}=\frac{x}{100g×a%}$　　　即：$\frac{54}{294}=\frac{y}{100g×a%}$
解得：x=$\frac{56a}{98}$g　　　　　　　　　　 解得：y=$\frac{54a}{294}$g
故消耗的鐵和鋁的質(zhì)量之比為：$\frac{56g}{98}$g：$\frac{54a}{294}$g=28：9
由質(zhì)量比可見，鐵球減少的質(zhì)量大，所以支點(diǎn)應(yīng)向N移動，故此項(xiàng)錯誤．
B、鐵球和鋁球的質(zhì)量和體積都相同，而鐵比鋁的密度大很多，所以鐵球一定是空心的．故正確．
C、因?yàn)殍F球減少的質(zhì)量大，所以拿掉燒杯后杠桿向鋁球傾斜，故此項(xiàng)錯誤．
D、因?yàn)榉磻?yīng)后鋁球的質(zhì)量比鐵球大，所以拿掉燒杯后，要使杠桿仍然平衡，支點(diǎn)應(yīng)向N移動，此項(xiàng)正確．
故選BD

點(diǎn)評 這是一道理化綜合題，杠桿或天平平衡問題經(jīng)常出現(xiàn)在中考題中，解決這類要根據(jù)反應(yīng)條件準(zhǔn)確判斷物質(zhì)質(zhì)量的變化．