Question

【题目】质量守恒定律对于科学的发展具有重大的意义．如图是对该定律的探究实验，请完善：
（1）如图是四同学设计的探究质量守恒定律的装置图，他们先分别把装置放到托盘天平上进行调平后取下，然后再进行反应，理论上最不合理的设计是；理由是 ， 如果按该同学的设计，反应后天平指针会（填“偏左”或“偏右”）；若不改变本组药品来验证守恒定律，应该将该组的装置按以上图组改进最好；
（2）丙、丁两组产生的共同现象是 ， 它们反应后放在天平上，发现依然会有不平衡的现象．若不考虑气密性．可能的原因是 ． 综上分析在验证质量守恒定律时，有气体参加或生成时要保持；
（3）由质量守恒定律可知：反应前后一定不变的是（填序号）． ①分子种类②原子种类③分子数目④原子数目⑤元素种类⑥物质的总质量
（4）欢庆节日会燃放焰火，一种焰火火药中所含的硝酸铜在燃放时产生绿色火焰，发生如下反应：2Cu（NO3）2=2CuO+O2↑+4X↑．X的化学式为；硝酸铜中氮元素的化合价为 ．

Answer 1

【答案】
（1）甲；盐酸与碳酸钠反应会生成二氧化碳，装置没有密封，所以导致天平不能平衡；偏右；丙
（2）气球膨胀；反应产生的气体使气球膨胀，因此装置受到的浮力会增大；装置密闭，体积不变
（3）②④⑤⑥
（4）NO2；+5
【解析】解：（1）理论上最不合理的设计是图甲，盐酸与碳酸钠反应会生成二氧化碳，装置没有密封，生成的二氧化碳气体散逸到空气中去了，所以导致天平不能平衡；如果按该同学的设计，反应后天平指针会偏右，若不改变本组药品来验证守恒定律．用图丙中的装置进行验证质量守恒定律，能达到目的，原因在于装置是密封的．故应将该组的装置按以上丙图改进最好；（2）丙中过氧化氢溶液和二氧化锰反应产生氧气，使气球膨胀；丁中白磷燃烧放热，使气球膨胀；丙、丁两组产生的共同现象是气球膨胀；它们反应后放在天平上，发现依然会有不平衡的现象．若不考虑气密性．可能的原因是反应产生的气体使气球膨胀，因此装置受到的浮力会增大；综上分析在验证质量守恒定律时，由气体参加或生成时要保持装置密闭，体积不变；（3）由质量守恒定律的微观意义可知，在化学反应前后一定不变的是：原子种类；原子数目；原子质量；物质的总质量，一定变化的是物质的种类或分子的种类，而分子数量有可能会发生变化．（4）由反应的化学方程式2Cu（NO3）2=2CuO+O2↑+4X↑，可得知反应前后各原子的个数为：

	反应前	反应后
铜原子	2	2
氮原子	4	0
氧原子	12	4

根据化学变化前后原子的种类、数目不变，生成物X的4个分子中含有4个N原子和8个O原子，则每个X分子由1个N原子和2个O原子构成，物质X的化学式为NO2；硝酸根为﹣1价，设氮元素的化合价为x，则x+（﹣2）×3=﹣1，x=+5；
所以答案是：（1）甲，盐酸与碳酸钠反应会生成二氧化碳，装置没有密封，所以导致天平不能平衡． 偏右；丙；（2）气球膨胀；反应产生的气体使气球膨胀，因此装置受到的浮力会增大；装置密闭，体积不变；（3）②④⑤⑥；（4）NO2 ， +5．