Question

18．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．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(xué)來完成，D實驗由丁組同學(xué)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(zhǔn)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(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燃燒放出的熱量使氣體受熱膨脹，小氣球脹大產(chǎn)生浮力，使得天平不平衡．
（2）B實驗：乙組同學(xué)反應(yīng)前調(diào)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(yīng)后，再稱量，觀察到反應(yīng)后天平不平衡，天平指針向偏轉(zhuǎn)右（填“左”或“右”），發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）通過觀察同學(xué)們得到的結(jié)論是“實驗B、D說明質(zhì)量不守恒”．老師引導(dǎo)同學(xué)們分析了原因．你認(rèn)為B實驗天平不平衡的原因是反應(yīng)生成的二氧化碳逸散到空氣中．
若要得到正確結(jié)論，該實驗應(yīng)該在在密閉的裝置中進行．D鎂條燃燒前后，質(zhì)量不相等的原因是鎂條燃燒結(jié)合了空氣中的氧氣，使得前后質(zhì)量不相等．
（4）C實驗：丙組同學(xué)取下燒杯并將其傾斜，使試管和燒杯內(nèi)的兩種溶液混合發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．丙組同學(xué)認(rèn)為C實驗說明了質(zhì)量守恒．請你從原子的角度說明原因：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．

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）碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（3）根據(jù)B、D實驗減少的物質(zhì)分析天平不平衡的原因．
（4）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；

解答 解：（1）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，小氣球縮小，因此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；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(yīng)后再稱量，觀察到天平不平衡，天平指針向右偏轉(zhuǎn)，反應(yīng)后天平不平衡的原因是反應(yīng)生成的二氧化碳氣體逸出，反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)產(chǎn)生二氧化碳是氣體，會逸出容器，使剩下物質(zhì)的質(zhì)量減輕，因此使得天平不平衡，所以應(yīng)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(yīng)產(chǎn)生氧化鎂，且反應(yīng)過程中產(chǎn)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(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；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；
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(chǎn)生浮力，使得天平不平衡；
（2）右；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）反應(yīng)生成的二氧化碳逸散到空氣中；在密閉的；鎂條燃燒結(jié)合了空氣中的氧氣，使得前后質(zhì)量不相等；
（4）CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；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．

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行，還要能夠從微觀的角度對質(zhì)量守恒定律進行解釋．