Question

18．在“質量守恒定律”的課堂教學中，老師引導同學們進行“化學反應中，反應物與生成物的質量關系”的實驗探究．如圖實驗裝置和選用藥品，現(xiàn)分別以A、B、C、D表示如圖所示：A、B、C三個實驗分別由甲、乙、丙三個組的同學來完成，D實驗由丁組同學對鎂條燃燒前后分別進行稱量．他們都進行了規(guī)范的操作、準確的稱量和細致的觀察．

（1）A實驗：白磷剛引燃，立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡．結論是：質量不守恒；待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上稱量，天平平衡．結論是：質量守恒．
你認為結論正確的是后一種（填“前一種”或“后一種”），而導致另一種結論錯誤的原因是白磷燃燒放出的熱量使氣體受熱膨脹，小氣球脹大產生浮力，使得天平不平衡．
（2）B實驗：乙組同學反應前調節(jié)天平平衡，然后將稀鹽酸倒入燒杯中與碳酸鈣充分反應后，再稱量，觀察到反應后天平不平衡，天平指針向偏轉右（填“左”或“右”），發(fā)生反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）通過觀察同學們得到的結論是“實驗B、D說明質量不守恒”．老師引導同學們分析了原因．你認為B實驗天平不平衡的原因是反應生成的二氧化碳逸散到空氣中．
若要得到正確結論，該實驗應該在在密閉的裝置中進行．D鎂條燃燒前后，質量不相等的原因是鎂條燃燒結合了空氣中的氧氣，使得前后質量不相等．
（4）C實驗：丙組同學取下燒杯并將其傾斜，使試管和燒杯內的兩種溶液混合發(fā)生反應，該反應的化學方程式為CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．丙組同學認為C實驗說明了質量守恒．請你從原子的角度說明原因：反應前后原子的種類、數(shù)目、質量不變，因此生成物的質量也不會改變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)白磷燃燒放熱及質量守恒定律的內容結合浮力分析；
（2）碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（3）根據(jù)B、D實驗減少的物質分析天平不平衡的原因．
（4）根據(jù)質量守恒定律的微觀實質分析質量守恒的原因；

解答 解：（1）因為白磷剛引燃時，裝置內氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大，所以立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡，而待錐形瓶冷卻后，小氣球縮小，因此重新放到托盤天平上稱量，天平平衡，故結論正確的是后一種；整個過程中小氣球的變化是：白磷燃燒時，小氣球膨脹，冷卻后，小氣球縮小，到最后被吸癟；
（2）實驗B中觀察到的現(xiàn)象是燒杯中次數(shù)多了氣泡，反應后再稱量，觀察到天平不平衡，天平指針向右偏轉，反應后天平不平衡的原因是反應生成的二氧化碳氣體逸出，反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）B實驗中的鹽酸和碳酸鈉溶液反應產生二氧化碳是氣體，會逸出容器，使剩下物質的質量減輕，因此使得天平不平衡，所以應在密閉的容器中進行；D實驗鎂條燃燒會和空氣中的氧氣反應產生氧化鎂，且反應過程中產生白煙，因此使得天平不平衡；
（4）氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式為：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；C實驗說明了質量守恒定律，因為化學反應的過程是反應物的原子重新組合的過程，反應前后原子的種類、數(shù)目、質量不變，因此生成物的質量也不會改變；
故答案為：（1）后一種；白磷燃燒放出的熱量使氣體受熱膨脹，小氣球脹大產生浮力，使得天平不平衡；
（2）右；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）反應生成的二氧化碳逸散到空氣中；在密閉的；鎂條燃燒結合了空氣中的氧氣，使得前后質量不相等；
（4）CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；反應前后原子的種類、數(shù)目、質量不變，因此生成物的質量也不會改變．

點評 本題考查了質量守恒定律的驗證方法的探究，對于有氣體參加反應或有氣體生成的反應需要在密閉容器中進行，還要能夠從微觀的角度對質量守恒定律進行解釋．