Question

13．化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证．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：
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【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	猜想2正确 反应的化学方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

【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容器中进行．
【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，查阅资料后发现最佳装置是B，则猜想B中氢氧化钠具有的化学性质是能与二氧化碳发生反应．

【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（或参加反应）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：硝酸铵（NH₄NO₃）固体在不同温度下发生不同的分解反应，则下列各物质可能是该反应产物的是ABD（填序号）．
A．NH₃    B．H₂O    C．SO₂D．N₂．

Answer 1

分析 【猜想与假设】根据探究原理提出猜想；
【实验探究】根据铁与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜进行分析；
【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：
【猜想与假设】化学反应前后各物质的质量总和，猜想1：不相等；     猜想2：相等；
【实验探究】铁与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，反应的方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【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；B中氢氧化钠能吸收碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳；
【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，硝酸铵（NH₄NO₃）中含有氮、氧、氢三种元素，所以反应产物中不可能含有硫元素．故可能是该反应产物的是ABD．
答案：
【猜想与假设】相等；
【实验探究】Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【反思评价】密闭容器；
【优化装置】氢氧化钠能与二氧化碳发生反应．
【得出结论】参加化学反应（或参加反应）；
【解释应用】ABD

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．