题目内容

【题目】在测定质量守恒定律时,某同学设计了如图A、B两个实验,根据质量守恒定律回答下列问题:

(1)通过实验知道,实验A中反应前后质量总和相等,在该实验中气球变化的现象是________,实验B中测得反应前后质量减小了,质量减小的原因是_____,若要使该实验测得的质量相等,需要进行如何改进_______

(2)以上两个实验中,满足质量守恒定律的是______

(3)某学生在课外研究性学习活动课上用如图C所示的装置做实验,瓶内放了足量的稀硫酸,气球内放有一定量的镁粉,将它紧紧栓在瓶口上,放在托盘天平上称量,质量为W1,然后将气球内的镁粉全部倒入瓶内,反应的方程式为(Mg+H2SO4=== MgSO4+H2↑),观察到立即产生大量的气泡,气球逐渐胀大,充分反应后最终再次称量,质量为W2,结果W1>W2(装置不漏气)。反应后称得质量减小的原因是_______

【答案】气球先变大后变小 因为生成的二氧化碳气体逸散到了空气中 让碳酸钠与稀盐酸在密闭的容器中反应 A 生成的氢气使气球胀大,导致装置在空气中受到的浮力增大,使称得的质量减小

【解析】

(1)磷燃烧时放出大量热,使瓶内气体压强增大,气球胀大,燃烧结束后装置逐渐冷却至室温,由于氧气被反应掉,装置内气体减少,压强变小,气球变小,在该实验中气球变化的现象是气球先变大后变小,实验B中,生成二氧化碳气体,逸散到空气中,导致测得反应前后质量减小了,若要使该实验测得的质量相等,需要将装置密闭,使反应在密闭容器中进行;

(2)以上两个实验中,能正确测定反应前后物质的总质量不变的是A,满足质量守恒定律;

(3)用如图C所示的装置做实验,瓶内放了足量的稀硫酸,气球内放有一定量的镁粉,将它紧紧栓在瓶口上,放在托盘天平上称量,质量为W1,然后将气球内的镁粉全部倒入瓶内,反应的方程式为Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,观察到立即产生大量的气泡,气球逐渐胀大,充分反应后最终再次称量,质量为W2,结果W1>W2(装置不漏气)。反应后称得质量减小的原因是生成的氢气使气球胀大导致装置在空气中受到的浮力增大使称得的质量减小。

练习册系列答案
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【题目】某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。

1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式_____,小明认为根据质量守恒定律,燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量。待镁条完全燃烧后,称量发现石棉网上的燃烧产物质量比反应前镁条质量还小,其主要原因是_____

2)小红按下图1装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有一些黄色固体。

提出问题:黄色固体是什么呢?

查阅资料:①氧化镁为白色固体;②镁条能在氮气中燃烧生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;③氮化镁可与水反应生成氨气,氨气能使酚酞溶液变红。

做出猜想:黄色固体为Mg3N2

实验探究:按照图2所示,取燃烧产物于烧杯B中,加入适量水,然后用大烧杯罩住小烧杯AB。当观察到_____现象时,可说明燃烧产物中含Mg3N2

反思与交流:空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,请给出合理解释_____

拓展延伸:为了证明镁可在氮气中燃烧生成氮化镁,小红又设计了如下方案进行验证:步骤①:用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图3所示的装置;另准备一只有铜丝穿过的橡皮塞,铜丝末端固定一根镁条。

步骤②:引燃燃烧匙中足量的红磷,塞好橡皮塞,待充分冷却,观察到广口瓶内水面上升。

步骤③:往水槽中加水使广口瓶内外水面相平,点燃镁条,迅速更换橡皮塞,镁条在广口瓶内继续燃烧,放出热量,待冷却后广口瓶内水位继续上升。

3)步骤②的目的是_____

4)写出镁在氮气中燃烧生成氮化镁的化学方程式_____

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