Question

6．在杠杆的两端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、溶质质量分数也相同的稀硫酸中（如图所示）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，下列推测中不正确的是：（金属球上附着的液体忽略不计，下同）（　　）

• A． 若铝球是空心的，则铁球一定也是空心的
• B． 拿掉烧杯后，杠杆仍然平衡
• C． 拿掉烧杯后，要想使杠杆平衡，支点应向N端移动
• D． 拿掉烧杯后，放铁球的那个烧杯中溶液质量大

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，至不在反应，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：通过化学方程式可算出铁球和铝球减少在的质量比．
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$\frac{56}{x}$=$\frac{98}{100g×a%}$解得：x=$\frac{56a}{98}$g，
$\frac{54}{y}$=$\frac{294}{100g×a%}$，解得：y=$\frac{54a}{294}$g，
故消耗的铁和铝的质量之比为：$\frac{56a}{98}$g：$\frac{54a}{294}$g=28：9
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，若铝球是空心的，所以铁球一定是空心的．故正确．
B、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．
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，要想使杠杆平衡，支点应向N端移动，故此项正确．
D、因为铁球减少的质量大，则放铁球的那个烧杯中溶液质量增加的多，此项正确．
故选B．

点评 杠杆或天平平衡问题经常出现在中考题在，解决这类题要根据反应条件准确判断物质质量的变化．