3. 黄铜是铜锌合金,图甲是黄铜材质的翻板自封防臭地漏,图乙是其工作原理:当有水时,在水的压力作用下,自动开盖,迅速排水;无水时利用杠杆原理自动闭合,防臭防虫。

(1)黄铜有较强的耐腐蚀性,耐腐蚀性属于物质的
(2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级,小科取该黄铜废料20 g,逐滴加入质量分数为8%的稀硫酸,当加入稀硫酸的质量为98 g时,恰好不再产生气体。请通过计算并结合下表判断制作地漏的黄铜属于哪种等级?

(3)图丙为地漏翻板结构的示意图,整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为10 g,整个翻板结构的重力作用线通过A点,水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点,其中OD长度为1.0 cm,OA长度为0.6 cm。底盖向下张开时,水对底盖的压力至少为
(4)为了增加在相同积水深度下的排水速度,写出一种针对地漏的改进方法:
(1)黄铜有较强的耐腐蚀性,耐腐蚀性属于物质的
化学
(填“物理”或“化学”)性质。(2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级,小科取该黄铜废料20 g,逐滴加入质量分数为8%的稀硫酸,当加入稀硫酸的质量为98 g时,恰好不再产生气体。请通过计算并结合下表判断制作地漏的黄铜属于哪种等级?
(3)图丙为地漏翻板结构的示意图,整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为10 g,整个翻板结构的重力作用线通过A点,水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点,其中OD长度为1.0 cm,OA长度为0.6 cm。底盖向下张开时,水对底盖的压力至少为
0.06
牛。(g取10 N/kg)(4)为了增加在相同积水深度下的排水速度,写出一种针对地漏的改进方法:
增大底盖的面积
。答案
(1)化学
(2)解:参加反应的硫酸的质量为98 g×8%=7.84 g,设参加反应的锌的质量为x,
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
65 98
x 7.84 g
$\frac{x}{7.84\ \mathrm{g}}=\frac{65}{98}$
x=5.2 g,
铜的质量分数为$\frac{20\ \mathrm{g}-5.2\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{g}}×100\%=74\%$,
因为铜的质量分数在60%~80%为低黄铜,74%在60%~80%这个范围内,所以制作地漏的黄铜属于低黄铜。
(3)0.06
(4)增大底盖的面积
解析:(1)物质的耐腐蚀性通常是指该物质在特定的化学环境中抵抗发生化学变化的能力,该性质是通过化学反应体现出来的性质,黄铜具有较强的耐腐蚀性,耐腐蚀性属于化学性质。
(3)已知整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量m=10 g=0.01 kg,根据重力公式G=mg,则重力G=0.01 kg×10 N/kg=0.1 N。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,设水对底盖的压力为F,F的力臂$L_1=OD=1\ \mathrm{cm}=0.01\ \mathrm{m}$,重力G的力臂$L_2=OA=0.6\ \mathrm{cm}=0.006\ \mathrm{m}$;由杠杆平衡条件可得F×0.01 m=0.1 N×0.006 m,解得F=0.06 N。
(4)为了增加在相同积水深度下的排水速度,可以增大底盖的面积。根据$p=\rho gh$在相同积水深度h下,液体密度ρ不变,g不变,压强p不变,由F=pS可知,增大底盖面积S,水对底盖的压力F增大,更容易打开底盖,从而增加排水速度。
(2)解:参加反应的硫酸的质量为98 g×8%=7.84 g,设参加反应的锌的质量为x,
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
65 98
x 7.84 g
$\frac{x}{7.84\ \mathrm{g}}=\frac{65}{98}$
x=5.2 g,
铜的质量分数为$\frac{20\ \mathrm{g}-5.2\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{g}}×100\%=74\%$,
因为铜的质量分数在60%~80%为低黄铜,74%在60%~80%这个范围内,所以制作地漏的黄铜属于低黄铜。
(3)0.06
(4)增大底盖的面积
解析:(1)物质的耐腐蚀性通常是指该物质在特定的化学环境中抵抗发生化学变化的能力,该性质是通过化学反应体现出来的性质,黄铜具有较强的耐腐蚀性,耐腐蚀性属于化学性质。
(3)已知整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量m=10 g=0.01 kg,根据重力公式G=mg,则重力G=0.01 kg×10 N/kg=0.1 N。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,设水对底盖的压力为F,F的力臂$L_1=OD=1\ \mathrm{cm}=0.01\ \mathrm{m}$,重力G的力臂$L_2=OA=0.6\ \mathrm{cm}=0.006\ \mathrm{m}$;由杠杆平衡条件可得F×0.01 m=0.1 N×0.006 m,解得F=0.06 N。
(4)为了增加在相同积水深度下的排水速度,可以增大底盖的面积。根据$p=\rho gh$在相同积水深度h下,液体密度ρ不变,g不变,压强p不变,由F=pS可知,增大底盖面积S,水对底盖的压力F增大,更容易打开底盖,从而增加排水速度。
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