Question

如圖所示，將一個塑料小球放入盛有硫酸銅溶液的燒杯中，小球漂浮于液面，將足量的鐵粉投入到燒杯中，充分反應(yīng)后，觀察到鐵粉表面有

 

色物質(zhì)析出，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

，溶液的質(zhì)量

 

（填“增重”或“減輕”）．若溶液體積變化忽略不計，則塑料小球浸入液體中的體積跟原來相比

 

（填“變大”或“變小”或“不變”）．

Answer 1

考點：金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及其物質(zhì)之間相互作用的實驗現(xiàn)象等方面進(jìn)行分析、判斷，并且聯(lián)系物理方面的知識正確解答，由于小球處于懸浮狀態(tài)，所以重力一定等于浮力，也就是浮力不變，在浮力不變的前提下研究小球的上升與沉沒，就是分析溶液的密度的改變問題．

解答：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，所以會在鐵粉表面觀察到有紅色物質(zhì)出現(xiàn)，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為：Fe+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)量減輕，溶液體積基本保持不變，則溶液密度減小，小球受到的浮力依然等于球的質(zhì)量，根據(jù)F_浮=ρgv_排，則可知小球浸入溶液的體積變大．
故答案為：紅，F(xiàn)e+CuSO₄═Cu+FeSO₄，減輕，變大．

點評：學(xué)科的結(jié)合增大了問題的難度，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題的關(guān)鍵：反應(yīng)前后溶液質(zhì)量的變化．