Question

質(zhì)量守恒定律的定量研究對化學(xué)科學(xué)發(fā)展具有重大意義．
（1）我國從今年5月1日起，酒駕入刑．“酒精檢測儀”可檢查司機(jī)是否酒后駕車，其反應(yīng)原理為C₂H₅OH+4CrO₃+6H₂SO₄═2Cr₂（SO₄）₃+2CO₂↑+9X，反應(yīng)中紅色的CrO₃轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色的Cr₂（SO₄）₃，其中X的化學(xué)式為

H₂O

．
（2）小紅、小明兩同學(xué)分別按照圖A、圖B裝置做質(zhì)量守恒定律的探究實(shí)驗(yàn)．他們的做法是：①將反應(yīng)前的裝置放在各自的天平的左盤上，往右盤上加砝碼使天平平衡；②取下裝置：小紅擠壓膠頭；小明將氣球內(nèi)一定量的鎂粉倒入瓶中，觀察到氣球逐漸脹大，最終如圖C所示；③把裝置放回各自的天平上．（化學(xué)方程式為：Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑）
①%2待天平平穩(wěn)后，小紅、小明的天平所處的狀態(tài)分別是：小紅

不平衡

（填“平衡”或“不平衡”，下同）小明

不平衡

．
②兩次實(shí)驗(yàn)是否遵守質(zhì)量守恒定律？

是

（填“是”或“否”），分別解釋原因：
小紅

反應(yīng)過程中生成的氣體逸出容器

；小明

反應(yīng)產(chǎn)生的氣體使氣球變大，受到的空氣浮力變大

．

Answer 1

分析：（1）此題根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子種類和個數(shù)都不變，分別統(tǒng)計(jì)出反應(yīng)前后原子種類及個數(shù)，比較分析就可以求出所的物質(zhì)的化學(xué)式．
（2）做驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)時，選用的藥品和裝置應(yīng)該考慮到：①如果反應(yīng)物中沒有氣體參加生成物中也沒有氣體生成，裝置可不考慮密閉；②如果反應(yīng)物中有氣體參加反應(yīng)，或生成物中有氣體生成，應(yīng)該選用密閉裝置，若氣體體積比較大且和空氣密度差別較大，要考慮浮力的影響．

解答：解：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子種類和個數(shù)都不變，由方程式知反應(yīng)物中含有的原子種類及原子個數(shù)為C，2；H，18；Cr，4；O，37；S，6；已知生成物中含有的原子種類及原子個數(shù)為C，2；H，0；Cr，4；O，28；S，6；比較分析可知X中含有H，和O元素，其原子個數(shù)分別為18和9，故X的化學(xué)式為H₂O；
（2）①小紅的實(shí)驗(yàn)中鎂粉和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣跑掉了，反應(yīng)后錐形瓶內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量要小于反應(yīng)前物質(zhì)的質(zhì)量，故天平不平衡；小明實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)后生成氣體使氣球內(nèi)氣壓增大，氣球膨脹，氣球體積膨脹，球所受向上的浮力增大，故天平不平衡；
②任何化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律：小紅的實(shí)驗(yàn)中鎂粉和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣跑掉了，反應(yīng)后錐形瓶內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量要小于反應(yīng)前物質(zhì)的質(zhì)量，故觀察到反應(yīng)后天平不平衡，但仍遵循質(zhì)量守恒定律；
小明實(shí)驗(yàn)中鎂粉和稀硫酸反應(yīng)后生成氣體使氣球內(nèi)氣壓增大，氣球膨脹，氣球體積膨脹，球所受向上的浮力增大，故觀察到反應(yīng)后天平不平衡，但仍然遵循質(zhì)量守恒定律；
故答案為：（1）H₂O；
（2）①不平衡，不平衡；②是；小紅：反應(yīng)過程中生成的氣體逸出容器；小明：反應(yīng)產(chǎn)生的氣體使氣球變大，受到的空氣浮力變大．

點(diǎn)評：對于質(zhì)量守恒定律的理解要注意時所用的物質(zhì)的質(zhì)量包括氣體固體和液體，而氣體容易被忽略，所以在設(shè)計(jì)驗(yàn)證質(zhì)量守恒的實(shí)驗(yàn)時要考慮實(shí)驗(yàn)在密閉容器中進(jìn)行，且要注意浮力對裝置的影響．