题目内容

14.为了探究物质在化学变化时,参加反应的反应物总质量与生成物总质量是否相等.甲、乙两个兴趣小组分别设计了如图所示的实验来验证自己的假设.
【查找资料】有关反应的化学方程式:
甲组:CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4;乙组:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2
【实验方案】

【进行实验】甲小组把盛有适量NaOH溶液的小试管放入盛有CuSO4溶液的烧杯中,乙小组把盛有适量稀盐酸的小试管放入盛有a2CO3溶液的烧杯中.然后他们分别将烧杯放到天平上,用砝码平衡,接着取下烧杯并将其倾斜,使试管内的溶液和烧杯内的溶液混合发生反应,待反应后再把烧杯放在天平上,观察天平是否平衡.请回答:
【实验现象】反应后,甲小组的天平指针指向刻度盘的中间,乙小组的天平指针指向刻度盘的右边(选填“左边”、“右边”或“中间”).
【解释和结论】甲小组的结论为:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和;
乙小组的解释为:反应中有二氧化碳气体生成,因此烧杯内总质量会减少.
【反思与评价】比较两个小组的实验设计,若使用的试剂不变,应改进的是:将乙小组中的烧杯改为密闭容器并使用气球等作为缓冲装置;由此,你得到的启示是:探究或验证反应物与生成物的质量关系时,若要用到有气体参加或有气体生成的反应,反应必须在密闭的容器中进行.

分析 根据盐酸和碳酸钠反应生成了氯化钠、水、二氧化碳,有气体跑出质量减少,天平不平衡,所以不能用来验证质量守恒,硫酸铜与氢氧化钙反应生成硫酸钙和氢氧化铜,没有物质跑出,质量不变,能验证质量守恒.

解答 解:[实验现象]
由于甲小组用硫酸铜与氢氧化钙反应,生成硫酸钙和氢氧化铜,没有物质跑出,质量不变天平指针指向刻度盘的中间;乙小组用的是盐酸和碳酸钠反应生成了氯化钠、水、二氧化碳,有气体跑出质量减少,指针指向刻度盘的右边;
[解释与结论]
甲小组天平平衡说明参加化学反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和;乙小组质量不相等是因为反应中有二氧化碳气体生成,因此烧杯内总质量会减少;
[反思与评价]
有气体跑出的实验必须在密闭容器中进行,使气体跑不出来即可
故答案为:
[实验想象]:中间;右边.
[解释与结论]:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和;反应中有二氧化碳气体生成,因此烧杯内总质量会减少.
[反思与评价]:将乙小组中的烧杯改为密闭容器并使用气球等作为缓冲装置;密闭.

点评 只要是化学变化,都遵循质量守恒定律,质量减少一定是有气体生成跑出(或在气球中产生浮力),只要是质量增加,一定有别的物质参加了反应,在设计验证质量守恒的实验时要考虑实验在密闭容器中进行,组装装置时注意实验的准确性和安全性.

练习册系列答案
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3.“双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂,能吸收空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气 等.化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”,其标签如图1所示.同学们 对这包久置的“双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究.

【提出问题】久置“双吸剂”固体的成分是什么?
【查阅资料】①铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁:Fe+2FeCl3=3FeCl2; ②碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应.
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(0H)2和CaCO3
【实验探究1】下表是小明设计的实验方案和记录的实验报告,请你补充完整.
实验操作实验现象实验结论
①取少量样品放入试管中,滴加一定量的稀盐酸.用带异管的单孔橡皮塞塞紧试管口,导管另一端伸入澄清石灰水中.试管中固体逐漸减少,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液,澄清石灰水变浑浊.样品中一定含有Fe和CaCO3
不含Fe2O3
②取少量样品放入试管中,加水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞试液.试管底部有不溶物,上层清液由无色变为红色.样品中含有氧化钙或氢氧化钙或二者都有
【实验质疑】小组同学通过讨论认为实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,
理由是Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;Fe+2FeCl3=3FeCl2 (用化学方程式表示). 为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分迸行如下定量实验.
【实验探究2】取3g样品研碎,并用磁铁充分吸引后,得到剩余固体2.6g,按照图2流程进行实验,请回答相关问题:
(1)操作二、操作三名称是过滤.
(2)固体I的成分是CaCO3和Fe2O3.(填物质化学式,下同);
(3)烧杯A中溶液和加入的碳酸钠溶液反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH.
(4)依据实验探究1、2中现象的分析及数据计算判断,这包久置“双吸剂”固体的成分是Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3

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