Question

6．守恒思想是以定量的角度觀察化學世界的永恒主題．

（1）用如圖1所示的3個實驗驗證質量守恒定律，其中實驗后天平不能保持平衡的是B（填序號），理由是裝置未密閉，生成的二氧化碳氣體逸出，導致左盤中容器內的物質總質量減少．
（2）衛(wèi)星運載火箭的動力由高氯酸銨（NH₄ClO₄）發(fā)生反應提供，化學方程式為：
2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$N₂↑+C1₂↑+20₂↑+4X．則
①X的化學式為H₂O．
②該反應屬于基本反應類型中的分解反應．
（3）從微觀角度分析有助于我們理解質量守恒定律．在一密閉容器內有四種物質A、B、C、D，它們在一定條件下發(fā)生化學反應．經過一段時間后停止反應，其中A、B、C、D的微觀示意圖和反應前后各物質的質量如下表所示．

物質	A	B	C	D	氮原子氧原子 氫原子
微觀示意圖
反應前質量/g	100	20	X	y
反應后質量/g	32	140	126	46

①從微觀角度分析，化學反應中質量守恒的原因是化學反應前后原子的種類不變，原子的數(shù)目不變，原子的質量不變．
②該反應中B和C的質量比為10：9．
③表中x的值是18．
（4）將0.8g草酸亞鐵（FeC₂0₄）放在一個可稱量的敞口容器中加熱灼燒，固體質量隨溫度升高而變化的數(shù)據如下（下表中所注明的各溫度下，容器中的固體均為純凈物）：

溫度（℃）	25	350	400	500	600	900
固體質量（g）	0.80	0.80	0.40	0.44	0.44	0.43

①400℃時，容器中的固體為FeO（填化學式）．
②400℃～500℃，發(fā)生了化合反應（填“分解反應”或“化合反應”）．
③600℃～900℃，發(fā)生的反應可表示為6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑．
（5）根據圖2的信息計算：
①加人的稀硫酸質量為24.5g．
②所用稀硫酸溶質的質量分數(shù)為20%．（化學方程式：2K0H+H₂S0₄=K₂S0₄+2H₂0）

Answer 1

分析 （1）根據三個實驗中所發(fā)生的反應的來完成解答：
（2）根據質量守恒定律，在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和．在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質量也沒有改變進行分析；
（3）①根據化學反應的實質進行分析；
②根據反應前后原子的種類不變來書寫出該反應的化學方程式，然后計算出反應中B、C的質量比值即可；
③根據Ⅲ中計算的質量比結合B的質量變化進行解答即可；
（4）根據題干提供的信息進行分析，溫度達到400℃時物質的質量是0.40g，說明物質的質量減小，發(fā)生的是分解反應；當溫度達到500℃時，質量達到0.44g，說明發(fā)生了化合反應；達到900℃時，物質的質量開始減小，發(fā)生的是分解反應進行分析；
（5）①根據質量守恒定律計算加入的硫酸質量；
②根據硫酸和氫氧化鉀反應生成氯酸鉀和水，計算硫酸的質量分數(shù)．

解答 解：（1）分析三個實驗可以知道，反應A中是在密閉的容器中反應，B是在敞口的容器中反應且生成了氣體，而C雖然是敞口的容器中反應但是沒有生成氣體，所以可以判斷反應前后B實驗實驗前后天平不能保持平衡；
（2）①通過方程式可知反應物中含有：2個N原子、8個H原子、2個Cl原子、8個O原子；生成物中已經有了2個N原子、2個Cl原子、4個O原子，還缺少8個H原子、4個O原子，又因為X前面?zhèn)�數(shù)為4，所以化學式中需要有2個H原子、1個O原子，所以化學式為H₂O；
②該反應滿足分解反應一變多的條件，所以屬于基本反應類型中的分解反應；
（3）①根據化學反應的實質可以知道，在反應的過程中是分子裂解成原子，原子進行了重新組合而得到新的分子，所以該過程中原子的種類、原子的數(shù)目和原子的質量都沒有發(fā)生改變，所以化學反應前后質量守恒；
②根據表格中的信息可以知道，反應前后B的質量增加了，所以B為生成物，而反應前后A物質的質量減少了，所以A為反應物，結合反應前后元素的種類不變可以知道，反應物為A和D，而生成物為B和C，其中A為NH₃，B為NO，C為H₂O，D為O₂，所以可以寫出該反應的化學方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$4NO+6H₂O；
反應中物質的質量比等于它們的相對分子質量乘以化學計量數(shù)的比，所以可以知道B和C的質量比為：120：108=10：9；                         
③根據Ⅲ的解答可以知道，反應中生成B的質量為：140g-20g=120g，而B：C=10：9，所以可以判斷反應中生成C的質量為108g，即126-x=108，所以x=18．
（4）①400℃時，容器中的固體若為碳酸鹽，則草酸亞鐵分解生成的是碳酸亞鐵和一氧化碳，
FeC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeCO₃+CO
144        116
若只含有碳酸亞鐵，質量不會減小一半，所以根據鐵元素守恒，F(xiàn)eC₂O₄分解時，先轉變?yōu)镕eO和二氧化碳和一氧化碳，容器中的固體為FeO；
②當溫度達到500℃時，質量達到0.44g，說明發(fā)生了化合反應；
③達到900℃時，物質的質量開始減小，發(fā)生的反應可表示為：6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑；
（5）①依據質量守恒定律可知，加入的稀硫酸質量為：80.5g-56g=24.5g；
②設硫酸的質量分數(shù)為x，
   2K0H+H₂S0₄=K₂S0₄+2H₂0
   112   98
10%×56g  x×24.5g
  $\frac{112}{10%×56g}$=$\frac{98}{x×24.5g}$
   x=0.2=20%
故答案為：（1）B；裝置未密閉，生成的二氧化碳氣體逸出，導致左盤中容器內的物質總質量減少；
（2）①H₂O；
②分解；
（3）①化學反應前后原子的種類不變，原子的數(shù)目不變，原子的質量不變；
②10：9；
③18；
（4）①FeO；
②化合反應；
③6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑；
（5）①24.5g；
②20%．

點評 要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記微粒觀點及模型圖的應用，以及與之相關的知識．然后，根據所給的問題情景或圖表信息等，結合所學的相關知識和技能，并細心地探究、推理后，按照題目要求進行認真地選擇或解答即可．