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通常狀況下，氫氣是所有氣體中密度最小的．因此氫氣以前曾被用于飛艇和載人氣球．某實驗小組同學設計了右圖裝置模擬氫氣探空氣球（裝置中氣球固定在礦泉水瓶上）．將氣球中的鎂條加入到硫酸溶液中，恰好完全反應．精英家教網
（1）計算反應生成氫氣的質量；
（2）計算所用硫酸溶液的質量；
（3）假設反應后裝置內外壓強相等，通過估算后回答：
該裝置在空氣中能否上浮，并說明理由．
 
（不必寫出具體估算過程）估算時參考的數據有：
①空氣的密度可按1.3g?L-1計算；  ②氫氣的密度可按0.09g?L-1計算；  ③礦泉水瓶和氣球皮的質量約為20g．
分析：根據鎂與硫酸反應的化學反應方程式，將鎂的質量代入化學反應方程式來計算氫氣的質量、硫酸質量，再利用硫酸硫酸的質量分數來計算溶液質量，
解答：解：（1）設反應生成氫氣的質量為x，
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24             2
7.2g           x
24
7.2g
=
2
x
，解得x=0.6g，
答：反應生成氫氣的質量為0.6g；
（2）設參加反應的硫酸的質量為y，
 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
 24   98
7.2g   y
24
7.2g
=
98
y
，解得=29.4g
則所用硫酸溶液的質量為
29.4g
30%
=98g，
答：所用硫酸溶液的質量為98g；
（3）礦泉水瓶和氣球皮的質量約為20g，由氫氣的質量為0.6g，
氫氣的體積應為
0.6g
0.09g?L-1
=6.7L
忽略瓶子中溶液的體積，估算瓶子、氣球和氫氣的總密度大約為
20g+98g+7.2g
6.7L
=18.7g/L＞1.3g?L-1，
即其密度大于空氣的密度，所以不能上�。�
也可這樣分析：
H2的質量為0.6g=0.6x10-3Kg，因為H2的密度小于空氣的密度，則H2提供浮力，則F浮=mg=0.6x10-3x10=6x10-3N（g取10計算），
而裝置的總質量大約是20+98+7.2g=125.8g=0.1258Kg，
則重力為0.1258x10=1.258N＞F浮
此時還未計算空氣的重力，因此F浮是遠遠小于重力的，
故答案為：不能，因為該裝置中的瓶子、氣球和氫氣的總密度大于空氣的密度，所以該裝置不能上浮或因該裝置中的重力遠大于裝置所受的浮力，則不能上�。�
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
相關習題

科目：初中化學 來源： 題型：

在通常狀況下，氯氣是一種黃綠色氣體，密度比空氣大，易溶于水，廣泛應用于實際生產和生活中．在工業(yè)上，制取氯氣的主要工藝流程如下：
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（1）步驟①利用風吹日曬可以從海水中提取粗鹽，該過程主要發(fā)生
 
（“物理”或“化學“）變化．
（2）步驟②若要除去食鹽水中混有的少量泥沙，可選擇的操作方法是
 
，在實驗室中該操作所需要的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、
 
，玻璃棒在步驟③中的作用是
 
．
（3）請寫出步驟④發(fā)生反應的化學方程式
 
，該反應
 
（填“能”或“不能”）用于實驗室制取氫氣．
（4）氯氣與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，工業(yè)上用氯氣與石灰乳 （Ca（OH）2）反應來制取漂白粉，有關反應的化學方程式是
 
．

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科目：初中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2009?柳州）根據下列所給的實驗裝置回答有關問題

回答下列問題：
（1）甲裝置中a儀器的名稱是
酒精燈
酒精燈
．使用a儀器有很多注意事項，請任意寫出一點來
“絕對禁止向燃著的酒精燈里添加酒精，以免失火．”“絕對禁止用燃著的酒精燈引燃另一酒精燈”或；“用完酒精燈后，用燈帽蓋滅，不可用嘴吹．
“絕對禁止向燃著的酒精燈里添加酒精，以免失火．”“絕對禁止用燃著的酒精燈引燃另一酒精燈”或；“用完酒精燈后，用燈帽蓋滅，不可用嘴吹．
．
（2）選用四甲裝置可以制取的一種氣體是
O2
O2
（填化學式）．
（3）①小明在實驗操作考查中抽到的考題是“在實驗室制取二氧化碳，用排氣法收集一滿瓶二氧化碳，放置在實驗桌上．”為完成實驗，他應選用上列裝置中的
乙和丙（寫乙和戊也可）；
乙和丙（寫乙和戊也可）；
（填裝置序號）檢驗集氣瓶是否收集滿二氧化碳的方法是
將燃著的小木條放在瓶口，若火焰熄滅證明已滿
將燃著的小木條放在瓶口，若火焰熄滅證明已滿
．
②若選用乙和己裝置制備氫氣，請寫出反應的化學方程式
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
．
③經過學習小明對氣體制備有一些心得，如：選擇制取氣體的反應裝置時應考慮的兩個因素是
反應物的狀態(tài)；
反應物的狀態(tài)；
，
反應條件
反應條件
．
（4）現(xiàn)要制取一瓶二氧化氮氣體，小明收集到如下資料．
①制取NO2的反應原理：Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
②通常狀況下，NO2是一種密度比空氣大有毒氣體，能與水發(fā)生反應．
③NO2能與可溶性堿反應生成鹽和水．
結合已掌握的知識，在實驗室用上列裝置制備一瓶二氧化氮氣體，從左到右的連接順序為
②→⑥→⑤→⑧
②→⑥→⑤→⑧
（填接口序號）．

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科目：初中化學 來源： 題型：

（2010?咸寧）有下列實驗裝置示意圖：

請回答下列問題：
（1）實驗室用氯酸鉀制取氧氣，應選用的發(fā)生裝置是
A
A
（填裝置代號）．
（2）若用B裝置制備氫氣，且產生的氣體中不含酸性雜質氣體，則試劑X常用
稀硫酸
稀硫酸
，用G裝置收集氫氣，②應與
⑧
⑧
（填接口序號）相連．
（3）現(xiàn)有如下資料：
①實驗室用FeS固體與稀H2SO4在常溫下反應制取H2S氣體．
②通常狀況下，H2S是一種密度比空氣大的有毒氣體，能溶于水，水溶液能使紫色石蕊試液變紅，能與堿溶液反應．
若在實驗室中用上述裝置制備并收集一瓶干燥的H2S氣體，且符合“綠色化學”理念，所選裝置從左到右的連接順序為（填接口序號）
②→⑩→（11）→⑨→⑧→⑥
②→⑩→（11）→⑨→⑧→⑥
．

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科目：初中化學 來源： 題型：

（2011?淮陰區(qū)一模）有下列實驗裝置示意圖：

請回答下列問題：
（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，應選用的發(fā)生裝置是
A
A
（填裝置代號），反應的化學方程式為
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
．
（2）若用B裝置制備氫氣，且產生的氣體中不含酸性雜質氣體，則試劑X常用
稀硫酸
稀硫酸
，用G裝置收集氫氣，②應與
⑧
⑧
（填接口序號）相連，反應的化學方程式為
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
．
（3）現(xiàn)有如下資料：
①實驗室用Na2SO3固體與稀H2SO4在常溫下反應制取SO2氣體．
②通常狀況下，SO2是一種密度比空氣大的有毒氣體，能溶于水，水溶液能使紫色石蕊試液變紅，能與堿溶液反應．
若在實驗室中用上述裝置制備并收集一瓶干燥的SO2氣體，且符合“綠色化學”理念，所選裝置從左到右的連接順序為（填接口序號）
②→⑩→→⑨→⑧→⑥
②→⑩→→⑨→⑧→⑥
．

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科目：初中化學 來源：廣西自治區(qū)中考真題 題型：實驗題

根據下列所給的實驗裝置回答有關問題 回答下列問題：
（1）甲裝置中a儀器的名稱是___________。使用a儀器有很多注意事項，請任意寫出一點來_________。
（2）選用四甲裝置可以制取的一種氣體是__________（填化學式）。
（3）①小明在實驗操作考查中抽到的考題是“在實驗室制取二氧化碳，用排氣法收集一滿瓶二氧化碳，放置在實驗桌上�！睘橥瓿蓪嶒�，他應選用上列裝置中的_____（填裝置序號）檢驗集氣瓶是否收集滿二氧化碳的方法是____________。
②若選用乙和己裝置制備氫氣，請寫出反應的化學方程式___________________。
③經過學習小明對氣體制備有一些心得，如：選擇制取氣體的反應裝置時應考慮的兩個因素是___________，_____________。
（4）現(xiàn)要制取一瓶二氧化氮氣體，小明收集到如下資料。
①制取NO2的反應原理：Cu+4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②通常狀況下，NO2是一種密度比空氣大有毒氣體，能與水發(fā)生反應。
③NO2能與可溶性堿反應生成鹽和水。結合已掌握的知識，在實驗室用上列裝置制備一瓶二氧化氮氣體，從左到右的連接順序為______________（填接口序號）。

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