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8.氫氣曾被用于飛艇和載人氣球.某實驗小組同學設計了如圖裝置模擬氫氣探空氣球(裝置中氣球固定在礦泉水瓶上).礦泉水瓶和氣球的質量為20g,氣球中鎂條的質量為4.8g,瓶中盛有溶質質量分數為30%的硫酸溶液75.2g,瓶底與桌面的接觸面積為4cm2.(Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑)
(1)反應前礦泉水瓶對桌面的壓強為5×103帕;
(2)反應完全后生成氫氣的質量為多少?
(3)通過計算說明:該裝置在空氣中能否上?(假設反應后裝置內外壓強相等,已知ρ空氣=1.3g/L,ρ氫氣=0.09g/L)

分析 (1)根據壓強公式P=$\frac{F}{S}$,F=G,計算;
(2)根據鎂的質量結合化學方程式求出氫氣的質量;
(3)根據F浮=ρ空gV排,求出浮力,與重力G比較.

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)設生成氫氣的質量為x
Mg+H2SO4═MgSO4+H2
24             2
4.8g           x
$\frac{24}{4.8g}=\frac{2}{x}$
X=0.4g
答:反應完全后生成氫氣的質量為0.4g.
(3)V氫=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
∴該裝置在空氣中不能上。
故答案為:
(1)5000帕    
(2)0.4g
(3)該裝置在空氣中不能上浮.

點評 本題考查學生利用化學反應方程式的計算,將鎂的質量代入方程式計算即可,關于裝置能否上浮問題注重了學科之間的綜合,難度較大,建議使用密度來分析而不采用重力與浮力的關系來分析.

練習冊系列答案
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科目:初中化學 來源: 題型:解答題

18.某化學實驗小組通過在鐘罩內燃燒鎂條來測定空氣中氧氣含量,在操作正確的前提下,發現測定結果明顯偏高.
[猜想]除與氧氣反應外,鎂還可能與空氣中其他物質反應.
[根據已有知識分析并推測]
分析:
(1)空氣中的稀有氣體化學性質很穩定,一般不與其它物質反應,可排除.
(2)空氣中二氧化碳和水蒸氣含量很低應該可以忽略不計.
推測:
鎂可能是與空氣中的氮氣發生了化學反應.
進行實驗驗證:
[實驗一]獲取氮氣
(1)工業上利用蒸發液態空氣來獲取氮氣,液氮沸點低,應先(先、后)被蒸發出來,此法在實驗室不適用.

(2)以下是實驗小組獲取氮氣的三種方案,其中可得到較純氮氣的是B.(填字母)B裝置中澄清石灰水的作用是吸收空氣中的二氧化碳,氣球的作用是防止橡皮塞彈出.
[實驗二]在氮氣中點燃鎂帶,觀察現象
將鎂帶打磨光亮,引燃,伸入盛氮氣的集氣瓶中,鎂繼續燃燒,瓶內壁附著一層淡黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體,該反應的符號表達式是3Mg+N2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg3N2
[結論]鎂消耗了鐘罩內的氧氣和氮氣,使測定結果偏高,此實驗也可得出氮氣性質的一點新認識是氮氣也可以支持燃燒.

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19.如圖A是電解水的簡易裝置,B為電解水生成氣體體積與時間的關系.若甲管生成氣體A,乙管生成氣體B,下列說法正確的是(  )
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16.杭甬高鐵預計2012年底前通車運營,專線全長150千米,設計時速為每小時300千米.
(1)屆時從寧波最快可以30分鐘到杭州.
(2)火車在高速運行過程中,為了保證安全,人不能靠近鐵路.主要原因是,火車在高速運行過程中,帶動了火車兩邊空氣的流動,從而使火車兩旁的壓強減小,把人“壓”到火車車廂上,造成生命危險.
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3.如圖是實驗室所用鹽酸試劑瓶上標簽的部分內容,請仔細閱讀后計算:配制100g溶質質量分數為14.6%的稀鹽酸,需用這種鹽酸多少毫升,蒸餾水多少毫升?

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13.硒是人體必需的一種微量元素,嚴重缺硒有可能誘發皮膚疾病.已知硒的原子序數為34,質子數與中子數之和為79.下列有關硒原子的說法中,不正確的是( 。
A.質子數為34B.中子數為45C.核電荷數為79D.核外電子數為34

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20.下列物質露置在空氣中,不易變質的是(  )
A.NaOHB.BaSO4C.CaOD.Ca(OH)2

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17.新的交通規規定酒駕入刑.“酒精檢測儀”可檢查司機是否酒后駕車,其反應原理為:C2H5OH+4CrO3+6H2SO4═2Cr2(SO43+2X↑+9H2O,反應中紅色的CrO3轉變為綠色的Cr2(SO43,其中X的化學式為( 。
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18.室溫下,向200g硝酸鉀溶液中加入20g硝酸鉀固體,充分攪拌后,尚有2g固體未溶解,再加入20mL水后,固體全部溶解.下列說法正確的是( 。
A.原溶液是飽和溶液
B.加入固體攪拌后得到的是飽和溶液
C.加水后得到的一定是飽和溶液
D.向原溶液中加2g硝酸鉀固體,原溶液就能飽和

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