题目内容
【题目】某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图。该同学的实验步 骤如下：
①将图中的集气瓶分为 5 等份，并作好标记。
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒 精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。 请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是_____。
（2）步骤②集气瓶中的现象是_____；步骤③中打开止水夹后观察到的现象 是_____，由此可得出空气中氧气的体积分数约为_____。
（3）该实验可推论出氮气_____（填“ 易” 或“ 难” ）溶于水和其化学性质_____（填“活泼”或“不活泼”）的结论。
（4）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？_____成功，原因是_____。
【答案】充分反应掉集气瓶中的氧气 。红磷燃烧发出黄光，产生热量，生成了大量的 白烟 ；水沿导管被吸入集气瓶中，大 约占瓶内容积的五分之一 ，20% 。难不活 泼不能因为碳燃烧产生气体，使瓶中大气压不变 。
【解析】
(1)红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗，减少误差；
(2)由于红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小，打开止水夹后观察到：水沿导管倒流进入集气瓶中，倒流至集气瓶容积的五分之一；
(3)在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质不活泼；
(4)木炭和氧气反应又生成二氧化碳，没有改变集气瓶内的压强。
【题目】某课外兴趣小组的同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律：
（设计并实验）
（实验一）将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量。然后将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察现象。待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有反应后物质的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量。
（实验二）将盛有稀硫酸的烧杯和镁条一起放在托盘天平上称量，然后将镁条浸到稀硫酸中，观察现象。待反应一段时间后不再放出气泡时，将盛有反应后物质的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量。
（实验三）用天平称量一段砂纸打磨过的镁条的质量并进行记录，然后将该镁条在空气中点燃，待反应结束后，将生成物全部收回，再次进行称量并记录。
上述三个实验所记录的数据见下表。
编号 | 实验一 | 实验二 | 实验三 |
反应前／g | 118.4 | 112.6 | m1 |
反应后／g | 118.4 | 112.4 | m2 |
（分析与讨论）
（1）在这三个实验中，你认为实验________正确反映了反应物与生成物之间的质量关系，由此得出的结论是：在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量相等，请从原子的角度分析结论正确的理由是________。
（2）上述表格中m1和m2的关系是：m1________m2（填＞、＝或＜）
（3）从实验二中得出的结论是：在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量不相等，你认为导致这一结论错误的原因是________．
（实验反思）小组成员从不能正确反映反应物和生成物之间质量关系的实验中，找出了实验设计中的不当之处，并达成了以下共识：设计实验验证质量守恒定律时，对于有空气中的气体（成分）参与或有气体生成的化学反应，一般应使反应在________中进行。
（实验拓展）小明同学从安全的角度考虑，将实验二的装置进行了改进，如图所示．
（1）按如图方式放好仪器，调节天平平衡，记录称量数据．
（2）小明缓慢推动注射器，将稀盐酸加到碳酸钠粉末上，此时察到碳酸钠粉末的表面上有________出现。
（3）此实验中气球的主要作用是________．
（4）当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了。他感到困惑：其他操作均正常，实验现象与数据为何与预测结果不符？你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的________（填序号）．
A．该反应前后原子的种类、数目变少
B．该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C．空气的浮力作用干扰了实验结果
D．生成气体的反应不遵守质量守恒定律．
