Question

8．在“質(zhì)量守恒定律”的課堂教學(xué)中，老師引導(dǎo)同學(xué)們進(jìn)行“化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量關(guān)系”的實驗探究．他們使用的實驗裝置和選用藥品如圖所示，現(xiàn)分別以A、B、C、D表示如下：

A、B、C、D四個實驗分別由甲、乙、丙、丁四個組的同學(xué)來完成，他們都進(jìn)行了規(guī)范的操作、準(zhǔn)確的稱量和細(xì)致的觀察．
（1）A實驗：錐形瓶底放層細(xì)沙的原因是：防止白磷燃燒產(chǎn)生的熱量使錐形瓶底部炸裂；小氣球的作用是：緩沖作用；白磷剛引燃，立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡．結(jié)論是：質(zhì)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(jié)論是：質(zhì)量守恒．你認(rèn)為結(jié)論正確的是后一種（填“前一種”或“后一種”），而導(dǎo)致另一種結(jié)論錯誤的原因是：白磷剛引燃時，裝置內(nèi)氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大．
（2）丙組同學(xué)認(rèn)為C實驗說明了質(zhì)量守恒定律．請你從原子的角度說明為什么？學(xué)反應(yīng)的過程是反應(yīng)物的原子重新組合的過程，反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變，因此生成物的質(zhì)量也不會改變．乙、丁兩組同學(xué)得到的錯誤結(jié)論是“實驗B、D均說明質(zhì)量不守恒”．老師引導(dǎo)同學(xué)們分析了B、D兩個實驗反應(yīng)前后天平不平衡的原因．你認(rèn)為B實驗天平不平衡的原因是：因為反應(yīng)后生成的CO₂逸出，使得天平不平衡；D實驗天平不平衡的原因是：因為鎂條燃燒消耗空氣中的氧氣且生成的氧化鎂部分跑到空氣中去，使得天平不平衡．
（3）如果A裝置中只是將藥品改為少量的二氧化錳和過氧化氫，反應(yīng)前后天平仍不平衡，原因是：過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣將使氣球脹大，裝置受到的浮力增大；結(jié)論是：參加反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量一定等于（填“等于”或“不等于”）生成的水和氧氣的質(zhì)量總和．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)白磷燃燒放熱及質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容結(jié)合浮力分析；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律的微觀實質(zhì)分析質(zhì)量守恒的原因；根據(jù)B、D實驗減少的物質(zhì)分析天平不平衡的原因；
（3）根據(jù)有氣體生成的反應(yīng)除了考慮在密閉容器中進(jìn)行實驗外，還需要考慮氣球漲大受到浮力的影響．

解答 解：（1）白磷燃燒產(chǎn)生的熱量使錐形瓶底部炸裂，因此錐形瓶底放層細(xì)沙；為防止白磷燃燒產(chǎn)生的熱量把橡皮塞沖出，因此加一個小氣球，起到緩沖的作用；因為白磷剛引燃時，裝置內(nèi)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，重新放到托盤天平上稱量，天平平衡，故結(jié)論正確的是后一種；故填：防止白磷燃燒產(chǎn)生的熱量使錐形瓶底部炸裂；緩沖作用；后一種；白磷剛引燃時，裝置內(nèi)氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大；
（2）C實驗說明了質(zhì)量守恒定律，因為化學(xué)反應(yīng)的過程是反應(yīng)物的原子重新組合的過程，反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變，因此生成物的質(zhì)量也不會改變；由于反應(yīng)時產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w擴散到空氣中，剩余物的質(zhì)量減少；由于磷燃燒時產(chǎn)生的白煙擴散到空氣中，剩余物的質(zhì)量減少；
（3）如果A裝置中只是將藥品改為少量的二氧化錳和過氧化氫，反應(yīng)前后天平仍不平衡，原因是：過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣將使氣球脹大，裝置受到的浮力增大，因此反應(yīng)前后天平仍不平衡；得到結(jié)論是：參加反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量一定等于生成的水和氧氣的質(zhì)量總和．
答案：
（1）防止白磷燃燒產(chǎn)生的熱量使錐形瓶底部炸裂；緩沖作用．后一種，白磷剛引燃時，裝置內(nèi)氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大．
（2）化學(xué)反應(yīng)的過程是反應(yīng)物的原子重新組合的過程，反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變，因此生成物的總質(zhì)量也不會改變．因為反應(yīng)后生成的CO₂逸出，使得天平不平衡；因為鎂條燃燒消耗空氣中的氧氣且生成的氧化鎂部分跑到空氣中去，使得天平不平衡．
（3）過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣將使氣球脹大，裝置受到的浮力增大；    等于．

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