氢气曾被用于飞艇和载人气球．某实验小组同学设计了如图装置模拟氢气探空气球(装置中气球固定在矿泉水瓶上)．矿泉水瓶和气球的质量为20g.气球中镁条的质量为4.8g.瓶中盛有溶质质量分数为30%的硫酸溶液75.2g.瓶底与桌面的接触面积为4cm2．(Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑)(1)反应前矿泉水瓶对桌面的压强为5×103帕,(2)反应完全后生成氢气� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．

氢气曾被用于飞艇和载人气球．某实验小组同学设计了如图装置模拟氢气探空气球（装置中气球固定在矿泉水瓶上）．矿泉水瓶和气球的质量为20g，气球中镁条的质量为4.8g，瓶中盛有溶质质量分数为30%的硫酸溶液75.2g，瓶底与桌面的接触面积为4cm²．（Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑）
（1）反应前矿泉水瓶对桌面的压强为5×10³帕；
（2）反应完全后生成氢气的质量为多少？
（3）通过计算说明：该装置在空气中能否上浮？（假设反应后装置内外压强相等，已知ρ_空气=1.3g/L，ρ_氢气=0.09g/L）

分析（1）根据压强公式P=$\frac{F}{S}$，F=G，计算；
（2）根据镁的质量结合化学方程式求出氢气的质量；
（3）根据F浮=ρ空gV排，求出浮力，与重力G比较．

解答解：（1）G=mg=（0.02+0.0048+0.0752）kg×10N/kg=1N
P=$\frac{F}{S}$=$\frac{1N}{2{{×10}^{-4}m}^{2}}$=5×10³Pa；
（2）设生成氢气的质量为x
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24             2
4.8g           x
$\frac{24}{4.8g}=\frac{2}{x}$
X=0.4g
答：反应完全后生成氢气的质量为0.4g．
（3）V氢=m/V=0.4g/0.09g/L=4.44L
F浮=ρ空gV排=1.3×g/L×4.44L×10N/kg
=5.78g×10N/kg=0.0578N
G=mg=（20+4.8+75.2）×10^-3kg×10N/kg=1N
∵F浮＜G
∴该装置在空气中不能上浮．
故答案为：
（1）5000帕
（2）0.4g
（3）该装置在空气中不能上浮．

点评本题考查学生利用化学反应方程式的计算，将镁的质量代入方程式计算即可，关于装置能否上浮问题注重了学科之间的综合，难度较大，建议使用密度来分析而不采用重力与浮力的关系来分析．

练习册系列答案

（2）以下是实验小组获取氮气的三种方案，其中可得到较纯氮气的是B．（填字母）B装置中澄清石灰水的作用是吸收空气中的二氧化碳，气球的作用是防止橡皮塞弹出．
[实验二]在氮气中点燃镁带，观察现象
将镁带打磨光亮，引燃，伸入盛氮气的集气瓶中，镁继续燃烧，瓶内壁附着一层淡黄色的氮化镁（Mg₃N₂）固体，该反应的符号表达式是3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
[结论]镁消耗了钟罩内的氧气和氮气，使测定结果偏高，此实验也可得出氮气性质的一点新认识是氮气也可以支持燃烧．

19．

如图A是电解水的简易装置，B为电解水生成气体体积与时间的关系．若甲管生成气体A，乙管生成气体B，下列说法正确的是（　　）

	A．	图（B）可知A、B两气体质量比为2：1
	B．	甲管中的气体能使带火星的木条复燃
	C．	乙管中的气体密度小，混合少量空气易爆炸
	D．	电源a端是正极，b端是负极

16．杭甬高铁预计2012年底前通车运营，专线全长150千米，设计时速为每小时300千米．
（1）届时从宁波最快可以30分钟到杭州．
（2）火车在高速运行过程中，为了保证安全，人不能靠近铁路．主要原因是，火车在高速运行过程中，带动了火车两边空气的流动，从而使火车两旁的压强减小，把人“压”到火车车厢上，造成生命危险．
（3）杭甬高铁在施工建设中，常用点燃铝和氧化铁（Fe₂O₃）的混合物，反应时放出大量的热进行焊接铁轨中的缝隙，并生成氧化铝和熔融状态下的铁．反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃=2Fe+Al₂O₃．

3．

如图是实验室所用盐酸试剂瓶上标签的部分内容，请仔细阅读后计算：配制100g溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，需用这种盐酸多少毫升，蒸馏水多少毫升？

13．硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病．已知硒的原子序数为34，质子数与中子数之和为79．下列有关硒原子的说法中，不正确的是（　　）

20．下列物质露置在空气中，不易变质的是（　　）

BaSO₄

17．新的交通规规定酒驾入刑．“酒精检测仪”可检查司机是否酒后驾车，其反应原理为：C₂H₅OH+4CrO₃+6H₂SO₄═2Cr₂（SO₄）₃+2X↑+9H₂O，反应中红色的CrO₃转变为绿色的Cr₂（SO₄）₃，其中X的化学式为（　　）

SO₂

CO₂

H₂

18．室温下，向200g硝酸钾溶液中加入20g硝酸钾固体，充分搅拌后，尚有2g固体未溶解，再加入20mL水后，固体全部溶解．下列说法正确的是（　　）

	A．	原溶液是饱和溶液
	B．	加入固体搅拌后得到的是饱和溶液
	C．	加水后得到的一定是饱和溶液
	D．	向原溶液中加2g硝酸钾固体，原溶液就能饱和

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