Question

9．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？
【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
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，天平保持平衡
结论	猜想1正确	猜想2正确，反应的化学方程式为 Fe+CuSO4═Cu+FeSO4．

【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．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体系中进行．
【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．或C装置由于生成二氧化碳易导致瓶塞喷出，使实验失败．（已知二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应）

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；

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，天平指针向右偏转；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，反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
【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；
答案：
【实验探究】天平指针向右偏转；  Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
【反思评价】密闭体系；
【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．或C装置由于生成二氧化碳易导致瓶塞喷出，使实验失败．

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．