问题 多选题

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(  )

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(金属球上附着的液体忽略不计,下同)

D.拿掉烧杯后,要使杠杆仍然平衡,支点应向N移动

答案

A、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(SO43+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
g              解得:y=
54a
294
g

故消耗的铁和铝的质量之比为:

56a
98
g:
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

单项选择题
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