Question

某同学做了个如图实验，将一个塑料小球放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，小球漂浮于液面，将足量的铁粉投放到烧杯中，充分反应．
（1）实验中观察到铁粉表面有______色物质析出，写出有关反应的化学方程式______．
（2）若溶液体积变化忽略不计，则塑料小球浸入液体中的体积跟原来相比______（填“变大”或“变小”“不变”），原因是什么？______．

Answer 1

【答案】分析：（1）分析所发生的反应，回答反应中所出现的现象并写出反应的化学方程式；
（2）分析反应前后溶液质量变化，得出溶液密度受反应影响情况，判断液面上小球浸入液体中体积变化．
解答：解：由于金属铁可以从硫酸铜溶液中置换出单质铜而最终变成硫酸亚铁溶液，所以会在铁粉表面观察到有红色物质出现；
故答：红，Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
反应使得原溶液的溶质CuSO₄转变为反应后的FeSO₄，二者质量关系为160份质量的CuSO₄转变为152份质量的FeSO₄，溶质质量减小则溶液质量减小，溶液体积基本保持不变，则溶液密度减小，故塑料小球所受浮力减小浸入溶液的体积增大．
答案：变大；因为铁进入溶液而铜析出，溶液密度减小，小球受到的浮力依然等于球的质量，因此浸入溶液的体积增加．
点评：学科的结合增大了问题的难度，只要把握了物质所受浮力大小与溶液的密度密切相关，就可以把思考引向问题的关键：反应前后溶液质量的变化．