Question

在“质量守恒定律”的课堂教学中，老师引导同学们进行“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”的实验探究．如图实验装置和选用药品，现分别以A、B、C、D表示如图所示：
A、B、C三个实验分别由甲、乙、丙三个组的同学来完成，D实验由丁组同学对镁条燃烧前后分别进行称量，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察．
（1）A实验：白磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡．结论是：质量不守恒．待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡．结论是：质量守恒．你认为结论正确的是______（填“前一种”或“后一种”），而导致另一种结论错误的原因是______．整个过程中小气球的变化是：______．
（2）丙组同学认为C实验说明了质量守恒．请你从原子的角度说明为什么？______；乙、丁两组同学得到的错误结论是“实验B、D均说明质量不守恒”．老师指导同学们分析了B、D两个实验反应前后天平不平衡的原因．你认为B实验天平不平衡的原因是______；D镁条燃烧前后，质量不相等的原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据白磷燃烧放热及质量守恒定律的内容结合浮力分析；
（2）根据质量守恒定律的微观实质分析质量守恒的原因；根据B、D实验减少的物质分析天平不平衡的原因．
解答：解：（1）因为白磷刚引燃时，装置内气体受热膨胀将气球胀大，装置受到的浮力增大，所以立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡，而待锥形瓶冷却后，小气球缩小，因此重新放到托盘天平上称量，天平平衡，故结论正确的是后一种；整个过程中小气球的变化是：白磷燃烧时，小气球膨胀，冷却后，小气球缩小，到最后被吸瘪；
（2）C实验说明了质量守恒定律，因为化学反应的过程是反应物的原子重新组合的过程，反应前后原子的种类、数目、质量不变，因此生成物的质量也不会改变；
B实验中的盐酸和碳酸钠溶液反应产生二氧化碳是气体，会逸出容器，使剩下物质的质量减轻，因此使得天平不平衡；D实验镁条燃烧会和空气中的氧气反应产生氧化镁，且反应过程中产生白烟，因此使得天平不平衡；
故答案：（1）后一种；  白磷燃烧放出的热量使气体受热膨胀，小气球胀大产生浮力，使得天平不平衡；白磷燃烧时，小气球膨胀，冷却后，小气球缩小，到最后被吸瘪；
（2）因为反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变；  反应后生成的CO₂逸出，使得天平不平衡；  镁条燃烧结合了空气中的氧气，使得前后质量不相等．
点评：本题考查了质量守恒定律的验证方法的探究，对于有气体参加反应或有气体生成的反应需要在密闭容器中进行，还要能够从微观的角度对质量守恒定律进行解释．