Question

17．在“質量守恒定律”的課堂教學中，老師引導同學們進行“化學反應中，反應物與生成物的質量關系”的實驗探究．如圖所示，A、B、C三個實驗分別由甲、乙、丙三個小組的同學來完成，他們都進行了規范的操作、準確的稱量和細致的觀察．

（1）實驗A：白磷剛引燃，立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡．結論是：質量不守恒．待錐形瓶冷卻后，重新放到天平上稱量，天平平衡．結論是：質量守恒．你認為結論正確的是后一種（填“前一種”或“后一種”），而導致另一種結論錯誤的原因是白磷燃燒放出的熱量使氣體受熱膨脹，小氣球脹大產生浮力，使得天平不平衡．
（2）實驗B中發生反應的化學方程式為Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，充分反應后，天平指針向右（填“向左”、“向右”或“不”）偏轉．
（3）實驗C中，在一根用細銅絲吊著的長玻璃棒兩端，分別繞上粗銅絲，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精燈給a端銅絲加熱數分鐘．停止加熱后冷卻，觀察到的實驗現象是a端上銅絲變黑，玻璃棒a端下沉．
（4）乙、丙兩組同學得到的錯誤結論是“實驗B、C均說明反應前后質量不守恒”．你認為B、C實驗造成結論錯誤的原因分別是：B實驗反應后生成的氣體逸散到空氣中去了；C實驗a端銅絲增加了氧元素的質量．
（5）比較甲、乙、丙三小組的實驗設計，你將得出新的結論：探究或驗證反應物與生成物的質量關系時，如果用到有氣體參加或生成的反應，則一定要設計反應在密閉的環境中進行．

Answer 1

分析 （1）根據紅磷燃燒放出熱量使氣體受熱膨脹，小氣球膨大，浮力增大，使天平不平衡進行解答；
（2）根據質量守恒定律的微觀解釋考慮；
（3）根據銅在加熱的條件下會與氧氣反應生成氧化銅，會使銅絲質量增加進行分析；
（4）在驗證質量守恒定律時，若有氣體參加或生成的實驗必須在密閉的環境中進行．

解答 解：（1）由于白磷剛引燃時燃燒放出大量的熱，使裝置內氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大，所以天平不平衡，所以待錐形瓶冷卻后，重新放到天平上稱量，天平平衡；
故填：后一種；白磷燃燒放出的熱量使氣體受熱膨脹，小氣球脹大產生浮力，使得天平不平衡；
（2）鹽酸與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水、二氧化碳，而燒杯是敞開的，所以生成的二氧化碳逸散到空氣中使質量減小，故指針偏右，但這并不意味著該反應不遵循質量守恒定律；答案為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；向右；
（3）銅在加熱的條件下會與氧氣反應生成黑色的氧化銅，會使銅絲質量增加，會使左端下沉，故答案為：a端上銅絲變黑，玻璃棒a端下沉；
（4）B實驗中的鹽酸和碳酸鈉溶液反應產生二氧化碳是氣體，會逸出容器，使剩下物質的質量減輕，因此使得天平不平衡；C實驗銅燃燒會和空氣中的氧氣反應產生氧化銅，因此使得天平不平衡；，故答案為：
B實驗反應后生成的氣體逸散到空氣中去了；
C實驗a端銅絲增加了氧元素的質量；
（5）在驗證質量守恒定律時，若有氣體參加或生成的反應，實驗必須在密閉的環境中進行，生成物的質量等于參加的反應物的質量之和；
答案：有氣體參加或生成；密閉的環境．

點評 通過回答本題知道了質量守恒定律的微觀解釋，知道了驗證質量守恒定律實驗的設計方法，如果有氣體放出的反應要在密閉容器中進行．