
除了氢气之外, ( )也能便气球升空。 A. 氧气 B. 氮气 C. 氦气 D. 二氧化碳
我们先来逐步分析一下。
气球升空原理
气球之所以能升空,是因为气球内气体的密度比空气小,从而产生浮力(阿基米德原理)。
空气的平均摩尔质量大约是 29 g/mol。
检查每种气体的摩尔质量
氢气 (H₂) → 2 g/mol (比空气轻很多)
氧气 (O₂) → 32 g/mol (比空气重)
氮气 (N₂) → 28 g/mol (稍轻于空气,但差距不大,一般需要加热空气才能浮,常温下稍轻,但浮力有限,实际上常温下不会自然升空)
氦气 (He) → 4 g/mol (比空气轻很多,不可燃,常用于气球)
二氧化碳 (CO₂) → 44 g/mol (比空气重)
可让气球升空的气体
必须 比空气轻,最好是明显轻于空气的常见气体:
氢气(2 g/mol)
氦气(4 g/mol)
氮气(28 g/mol)在常温下密度约 1.25 g/L,空气 1.29 g/L,差 0.04 g/L,浮力约 0.04 g/L,很微小,一般不会自然升空,除非大体积、薄皮气球,但日常生活中很少用纯氮气让气球升空;教材上通常说“比空气轻的气体”时,会强调氢和氦是常见选项。
题目问“除了氢气之外,______也能使气球升空”
典型的中学题中,正确答案就是 氦气,因为常见且安全。
所以正确选项是:
C. 氦气 ✅