Question

19．某化學課外小組同學，用如圖所示實驗驗證質量守恒定律．

（1）某甲同學用A裝置探究質量守恒定律，實驗步驟如下：
如圖將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使硫酸銅溶液與鐵釘接觸，一段時間后再把燒杯放在天平上．
①發(fā)生反應的化學方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
②最后天平的指針（填序號）c（a．偏左 b．偏右 c．不偏轉 d．無法預測）．
（2）乙同學用B裝置研究質量守恒定律，實驗步驟如下：
如圖將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸，一段時間后再把燒杯放在天平上．發(fā)現天平的指針偏右．
①造成天平的指針向右偏轉的原因是鹽酸與碳酸鈉粉末反應的裝置不密閉，生成二氧化碳氣體逸出，使左盤內質量減�。�
②將本實驗中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶，如上圖C所示，其他操作不變，最后天平仍不平衡．可見，在驗證質量守恒定律時，若利用有氣體參加或有氣體生成的化學反應來設計實驗，在裝置設計方面應做裝置密閉，體積不變．
（3）在化學反應前后，一定不變的是D（填選項）．
①元素種類 ②原子種類 ③原子數目 ④分子種類 ⑤分子數目 ⑥物質的總質量
A、①②③④⑤⑥B、②③④⑤C、①②③④⑥D、①②③⑥

Answer 1

分析 （1）根據硫酸銅溶液與鐵釘反應生成硫酸亞鐵和銅，寫出反應的方程式解答；
（2）根據用實驗來驗證質量守恒定律，那么結果不外乎兩個：相等（當沒有氣體參加或不生成氣體時）、不相等 （當有氣體參加或生成氣體時）解答；
（3）考查的是質量守恒定律的守恒原因，根據宏觀方面的以及微觀方面的解答．

解答 解：（1）①硫酸銅溶液與鐵釘反應生成硫酸亞鐵和銅，燒杯內反應的實驗現象為鐵釘表面出現紅色的固體，溶液有藍色變?yōu)闇\綠色，故反應的方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
②甲同學所做的實驗中，沒有氣體參加或生成，所以左右肯定平衡，故選C；
（2）①乙同學所做的實驗中，有氣體二氧化碳生成，故造成天平的指針向右偏轉的原因是：鹽酸與碳酸鈉粉末反應的裝置不密閉，生成二氧化碳氣體逸出，使左盤內質量減�。�
②要想使兩邊相等，只能把生成的氣體收集起來，不讓其出去，也就是說必須在密閉容器中進行了；但本實驗中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶，最后天平仍不平衡．原因是：反應產生的二氧化碳是氣球膨脹，因此裝置受到的浮力會增大；
可見，在探究質量守恒定律時，若利用有氣體參加或有氣體生成的化學反應來設計實驗，在裝置設計方面應做到：裝置密閉，體積不變；
（3）質量守恒的原因：宏觀是因為物質的總質量不變、元素的種類、元素的質量；微觀是因為：原子的種類、原子的數目、原子的質量不變，故在化學反應前后，一定不變的是①②③⑥；
答案：
（1）①Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；②c
（2）①鹽酸與碳酸鈉粉末反應的裝置不密閉，生成二氧化碳氣體逸出，使左盤內質量減�。�
②裝置密閉，體積不變；
（3）D．

點評 本題考查的是質量守恒定律的運用，理解微觀上質量守恒的原因、注意反應物或生成物中氣體易被忽略等是正確解答本題的關鍵．