Question

14．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．将两球分别浸没在质量相同、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． 左端产生的氢气比右端的少
• B． 反应结束后要使杠杆平衡，支点应向N移动（液体体积变化忽略不计）
• C． 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）
• D． 拿掉烧杯后，要想使杠杆平衡，支点应向M移动

Answer 1

分析 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．将两球分别浸泡在质量相同，浓度相同的稀硫酸中，至不再反应，铁球和铝球的外形变化不大且无孔洞出现，说明金属都有剩余，硫酸完全反应，通过化学方程式计算可知相同质量的硫酸消耗铁的质量要比铝多，所以反应后铁球要比铝球轻，故支点应向N移动．

解答 解：A、硫酸全部参加反应，相同量的硫酸生成氢气的质量相等．故A错误；
B、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%
x=$\frac{56a}{98}$g，y=$\frac{54a}{294}$，
故消耗的铁和铝的质量之比为：$\frac{56a}{98}$g：$\frac{54a}{294}$=28：9，
由质量比可见，铁球减少的质量大，所以支点应向N动，故此项错误．．
C、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．
D、根据C的分析，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M动，此项正确．
故选：B．

点评 这是一道理化综合题，杠杆或天平平衡问题经常出现在中考题中，解决这类要根据反应条件准确判断物质质量的变化．