题目内容
【题目】为探究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系,三位同学分别做了下列三个实验:
实验一:称量镁条,点燃,待反应结束后再称量。
实验二:将装有稀盐酸的小试管放入装有锌粒的烧杯中称量,然后将盐酸与锌粒接触,过一会儿再称量。
实验三:将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中,称量,然后设法将两种溶液接触,过一会儿再称量。
数据见下表[锌与盐酸反应的化学方程式为Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑;氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合反应的化学方程式为2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4]:
编号 | 实验一 | 实验二 | 实验三 |
变化前 | 4.8 g | 112.6 g | 118.4 g |
变化后 | 8.0 g | 112.4 g | 118.4 g |
(1)从表面上看,这三个实验过程中,反应后的剩余物质的质量变化是:实验一:___________,实验二:__________,实验三:____________。(均填“减小”“增大”或“不变”)
(2)这三个实验中,是否有不遵循质量守恒定律的反应?________,实验________正确地反映了反应物与生成物之间的质量关系。造成其他两个实验结果错误的原因分别是_____。
(3)从不能正确反映反应物和生成物之间质量关系的实验中,选一例提出改进思路:______。
(4)由此可以得出,探究有气体参加或生成的化学反应前后反应物与生成物质量关系的实验,必须在________体系中进行。
【答案】增大 减小 不变 没有 三 实验一反应前的质量总和还应包括参加反应的氧气的质量;实验二测定的生成物质量中少了另一种生成物氢气的质量 将实验二在锥形瓶中进行,塞上带导管和小气球的橡胶塞(合理即可) 密闭
【解析】
(1)实验一中,参加反应的镁的质量+参加反应的氧气的质量=生成的氧化镁的质量,而实验中没有称量反应物氧气的质量,从而导致反应后质量增大;实验二中,参加反应的锌的质量+参加反应的盐酸的质量=氯化锌的质量+氢气的质量,而实验中没有称量产生的氢气的质量,从而导致结果减小,实验三中,没有气体的参与与产生,所以反应前后数值相等;
(2)任何化学反应都遵循质量守恒定律,导致结果不守恒的原因是:实验一中漏掉了其中的反应物氧气,实验二中漏掉了生成物氢气,只比较了部分反应物或生成物的质量,所以从数值上得不出正确结论,从表中可以看出,只有实验三反应前后数值相等,能正确地反映了反应物与生成物之间的质量关系;
(3)选择实验二,将实验在密闭环境中进行反应,所以改进思路是:将实验二在锥形瓶中进行,塞上带导管、小气球的橡皮塞;
(4)用实验研究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系时,要比较反应前后的:“质量总和”,必须保证不能遗漏任何一种反应物与生成物,特别是有气体参与或生成的反应,所以在密闭容器中实验是最可靠的。
【题目】19世纪末,科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气,并测得其密度,从而导致了科学史上的某项重大发现。请你参与氮气的科学发现过程。
方法Ⅰ:利用空气分离出氮气
实验步骤 | 解释或结论 |
(1)将清新洁净的空气通过NaOH溶液,再通过浓硫酸。 | 通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的__________。 |
(2)将气体通过能与氧气反应的物质(提示:反应不能生成新的气体)。 | 请写出能用于除去氧气的物质名称__________:。 |
(3)收集剩余气体,并测定该气体的密度。 | 密度:1.257 2 g/L |
方法Ⅱ:用亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵(NH4Cl)反应制取氮气,同时还生成了氯化钠和一种常见的液态物质_____。测得由此法得到的氮气密度为1.2508 g/L。该反应的化学方程式为________。
讨论:瑞利教授经过多次严密的实验,发现方法Ⅱ测得的氮气密度均小于方法Ⅰ,试分析其原因为____。