题目内容
20．
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，浓度相同的稀硫酸中（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（ ）（金属球上附着的液体忽略不计）| A． | 拿掉烧杯后，要使杠杆仍然平衡，支点应向M移动 | |
| B． | 铁球一定是空心的 | |
| C． | 拿掉烧杯后，杠杆仍然平衡 | |
| D． | 拿掉烧杯后，要使杠杆仍然平衡，支点应向N移动 |
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、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%
即：$\frac{56}{98}=\frac{x}{100g×a%}$ 即：$\frac{54}{294}=\frac{y}{100g×a%}$
解得：x=$\frac{56a}{98}$g 解得：y=$\frac{54a}{294}$g
故消耗的铁和铝的质量之比为：$\frac{56g}{98}$g：$\frac{54a}{294}$g=28：9
由质量比可见，铁球减少的质量大，所以支点应向N移动，故此项错误．
B、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．
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、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N移动，此项正确．
故选BD
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．
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