在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铁球和铝球,这时杠杆平衡.将两球分别浸泡在质量相同,溶质的质量分数也相同的稀硫酸中(如图),直至两个烧杯中均没有气泡产生为止.两球
问题描述:
在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铁球和铝球,这时杠杆平衡.将两球分别浸泡在质量相同,溶质的质量分数也相同的稀硫酸中(如图),直至两个烧杯中均没有气泡产生为止.两球的外形变化不大且无孔洞出现.下列推测中,正确的是( )
A. 铁球一定是空心的
B. 拿掉烧杯后,杠杆仍然平衡(金属球上附着的液体忽略不计,下同)
C. 拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向A移动
D. 拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向B移动
答
A、铁球和铝球的质量和体积都相同,而铁比铝的密度大很多,所以铁球一定是空心的.故正确.
B、因为铁球减少的质量大,所以拿掉烧杯后杠杆向铝球倾斜,故此项错误.
C、通过化学方程式可算出铁球和铝球减少的质量比.
设消耗的铁和铝的质量分别为x、y,硫酸的质量为100g,质量分数为a%则:
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑
56 98 54 294
x 100g×a% y 100g×a%
=56 x
98 100g×a%
54 y=
294 100g×a%
解得:x=
g y=56a 98
g54a 294
故消耗的铁和铝的质量之比为:
g:56a 98
g=28:954a 294
由质量比可见,铁球减少的质量大,所以支点应向A动,故此项错误.
D、因为反应后铝球的质量比铁球大,所以拿掉烧杯后,要使杠杆仍然平衡,支点应向B动,此项正确.
故选:AD.