Question

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(shí)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(gè)燒杯中均沒(méi)有氣泡產(chǎn)生為止．兩球的外形變化不大且無(wú)孔洞出現(xiàn)．下列推測(cè)中正確的是（　　）

• A、拿掉燒杯后，要使杠桿仍然平衡，支點(diǎn)應(yīng)向M移動(dòng)
• B、鐵球一定是空心的
• C、拿掉燒杯后，杠桿仍然平衡（金屬球上附著的液體忽略不計(jì)，下同）
• D、拿掉燒杯后，要使杠桿仍然平衡，支點(diǎn)應(yīng)向N移動(dòng)

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(wú)孔洞出現(xiàn)，說(shuō)明金屬都有剩余，硫酸完全反應(yīng)，通過(guò)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(dòng)．

解答：解：A、通過(guò)化學(xué)方程式可算出鐵球和鋁球減少的質(zhì)量比．解：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：

56

x

=

98

100g×a%

　　　　　　　　　　即：

54

y

=

294

100g×a%

解得：x=

56a

98

g　　　　　　　　　　　　　 解得：y=

54a

294

g
故消耗的鐵和鋁的質(zhì)量之比為：

56a

98

g：

54a

294

g=28：9
由質(zhì)量比可見(jiàn)，鐵球減少的質(zhì)量大，所以支點(diǎn)應(yīng)向N移動(dòng)，故此項(xiàng)錯(cuò)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(cuò)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(dòng)，此項(xiàng)正確．
故選BD

點(diǎn)評(píng)：這是一道理化綜合題，杠桿或天平平衡問(wèn)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．