Question

13．以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【查阅资料】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体
【猜想与假设】猜想1：不相等；　　　　　猜想2：相等．
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量．

	甲　　　组	乙　　　组
实验 方案 （反应后略）
实验 现象	有气泡产生， 天平指针向右偏转	铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变， 天平指针没有偏转
结论	猜想1正确 反应的化学方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑	猜想2正确

【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转．得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭中进行．
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进，你认为最佳装置是B（填序号），从另外两种装置中任选一种指出其不足A同学实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大．因此反应后天平不能平衡．

【得出结论】
同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想2正确．进一步分析发现，反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变，最终得出结论：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和．
【解释应用】
解释：化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变，所以质量守恒．
应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由铜、碳、氧、氢四种元素组成．

Answer 1

分析 【实验探究】根据碳酸钠和稀盐酸反应有二氧化碳气体生成，由于气体逸出，反应前后称量质量不相等等知识进行分析；
【反思评价】根据有气体参与和生成的反应，在验证质量守恒定律时应在密闭容器中进行解答；
【优化装置】根据装置特点进行分析解答；
【得出结论】根据质量守恒定律内容分析解答：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和；
【解释应用】利用质量守恒定律中化学反应前后元素的种类不变的知识解决．

解答 解：
【实验探究】碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据质量守恒定律，参加反应的碳酸钠与氯化氢的质量和等于生成的氯化钠、水和二氧化碳的质量和，因有二氧化碳气体溢出，故反应后总质量比反应前总质量减少，观察到天平不平衡；反应的方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；  
铁与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，故铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转；
【反思评价】通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转．得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭中进行．
【优化装置】最佳装置是B，A同学实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大．因此反应后天平不能平衡．C中碳酸钠粉末与盐酸反应太快，橡皮塞易弹出；
【得出结论】参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和；
【解释应用】因为化学反应前后元素的种类不变，氧化铜、二氧化碳和水含有铜、碳、氧、氢四种元素，所以该化合物中也会含有这四种元素．
答案：
【实验探究】Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；    铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变；
【反思评价】密闭；
【优化装置】B；A同学实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大．因此反应后天平不能平衡．
【得出结论】参加化学反应；
【解释应用】铜、碳、氧、氢四

点评 要验证质量守恒定律需根据反应物的状态和产物的状态选择敞口或密闭装置，若有气体参加或生成的反应需在密闭容器中进行．该题是对质量守恒定律的知识应用题，解题的关键是利用了反应前后元素的种类不会改变的知识．