Question

某同學(xué)做了個(gè)如圖實(shí)驗(yàn)，將一個(gè)塑料小球放入盛有硫酸銅溶液的燒杯中，小球漂浮于液面，將足量的鐵粉投放到燒杯中，充分反應(yīng)．
（1）實(shí)驗(yàn)中觀察到鐵粉表面有______色物質(zhì)析出，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（2）若溶液體積變化忽略不計(jì)，則塑料小球浸入液體中的體積跟原來(lái)相比______（填“變大”或“變小”“不變”），原因是什么？______．

Answer 1

解：由于金屬鐵可以從硫酸銅溶液中置換出單質(zhì)銅而最終變成硫酸亞鐵溶液，所以會(huì)在鐵粉表面觀察到有紅色物質(zhì)出現(xiàn)；
故答：紅，F(xiàn)e+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
反應(yīng)使得原溶液的溶質(zhì)CuSO₄轉(zhuǎn)變?yōu)榉磻?yīng)后的FeSO₄，二者質(zhì)量關(guān)系為160份質(zhì)量的CuSO₄轉(zhuǎn)變?yōu)?52份質(zhì)量的FeSO₄，溶質(zhì)質(zhì)量減小則溶液質(zhì)量減小，溶液體積基本保持不變，則溶液密度減小，故塑料小球所受浮力減小浸入溶液的體積增大．
答案：變大；因?yàn)殍F進(jìn)入溶液而銅析出，溶液密度減小，小球受到的浮力依然等于球的質(zhì)量，因此浸入溶液的體積增加．
分析：（1）分析所發(fā)生的反應(yīng)，回答反應(yīng)中所出現(xiàn)的現(xiàn)象并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）分析反應(yīng)前后溶液質(zhì)量變化，得出溶液密度受反應(yīng)影響情況，判斷液面上小球浸入液體中體積變化．
點(diǎn)評(píng)：學(xué)科的結(jié)合增大了問(wèn)題的難度，只要把握了物質(zhì)所受浮力大小與溶液的密度密切相關(guān)，就可以把思考引向問(wèn)題的關(guān)鍵：反應(yīng)前后溶液質(zhì)量的變化．