Question

在杠桿的兩端分別掛著質量和直徑都相同的鐵球和空心鋁球（表面的氧化膜已除去），這時杠桿平衡，將兩球分別浸泡在相同質量、相同濃度的稀硫酸中（如圖），直至兩個燒杯中均無氣泡產生為止．兩球的外形變化不大且無孔洞出現．下列說法中正確的是（　�。�

• A、反應開始后，鐵球表面產生氣泡的速率較快
• B、最終右邊燒杯中產生的氫氣比左邊燒杯多
• C、取出金屬球后，左邊燒杯的質量比右邊燒杯的質量小
• D、拿掉燒杯后，要想使杠桿平衡，支點應向N移動

Answer 1

考點：金屬的化學性質

專題：金屬與金屬材料

分析：鐵球和鋁球的質量和體積都相同，則在溶液中所受浮力相同；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量相同，濃度相同的稀硫酸中，至不再反應，鐵球和鋁球的外形變化不大且無孔洞出現，說明金屬都有剩余，而硫酸完全反應，通過化學方程式計算可知相同質量的硫酸消耗鐵的質量要比鋁多，所以反應后鐵球要比鋁球輕，故支點應向N移動．

解答：解：
A、反應開始后，鐵球表面產生氣泡的速率較快，說法錯誤，因為鋁和金屬活動性大于鐵；
B、鐵球和鋁球的外形變化不大且無孔洞出現，說明金屬都有剩余，而硫酸完全反應，故生成的氫氣相等．故“最終右邊燒杯中產生的氫氣比左邊燒杯多”，說法錯誤．
C、等質量的硫酸，消耗的鐵比鋁的質量大，故“取出金屬球后，左邊燒杯的質量比右邊燒杯的質量小”，說法錯誤．
D、通過化學方程式可算出鐵球和鋁球減少在的質量比．
解：設消耗的鐵和鋁的質量分別為x、y，硫酸的質量為100g，質量分數為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

解得：y=

54a

294

；
故消耗的鐵和鋁的質量之比為：

56a

98

：

54a

294

=28：9
由質量比可見，鐵球減少的質量大，反應后鋁球的質量比鐵球大，則拿掉燒杯后，要使杠桿仍然平衡，所以支點應向N移動，故此項正確．
故選：D．

點評：杠桿或天平平衡問題經常出現在中考題在，解決這類題要根據反應條件準確判斷物質質量的變化．