Question

13．重庆八中实验兴趣小组的同学利用如图所示的装置，对质量守恒定律进行了探究．
（1）I、提出假设：红磷在空气中燃烧符合质量守恒定律吗？
II、设计实验：小云同学将一定质量量的红磷放入装置内，称得A装置的总质量为203.1g，然后将烧红的玻璃管伸入瓶内，并立即塞紧玻璃塞．
III、观察现象、观察现象观察现象：此时观察到锥形瓶内的现象是产生大量的白烟，放出热量，装置冷却后，再次称得A装置总质量为203.1g．
IV、总结：①该反应符合质量守恒定律；
②锥形瓶中细沙的作用是防止锥形瓶底部局部受热炸裂；
③瓶内发生的化学反应方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）小兵同学认为碳酸钠与稀盐酸反应也也符合质量守恒定律．于是他设计了B装置，药品及装置的总质量为300.4g，反应结束后，他与小云的实验进行了以下对比：
①冷却至室温，气球胀大的是B（选填“A”或“B”或“A和B”）称量反应反应后药品及装置的总质量为300.0g，你认为小兵同学数据减少的原因可能是CD（填序号）
A．稀盐酸不足                            B．碳酸钠中含有不与稀盐酸反应的杂质
C．装置气密性不好                     D．气球受到浮力的影响
（3）小结：由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是①②⑤（填序号）．
①原子种类               ②原子数目                ③分子种类
④分子数目               ⑤元素种类                ⑥物质种类．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧的现象进行解答；根据反应物、反应条件、生成物，书写化学方程式；根据锥形瓶应预先装少量的细砂的原因是防止磷燃烧生成的五氧化二磷溅落炸裂锥形瓶，防止锥形瓶底部局部受热炸裂以及气球的作用是防止气体逸出进行解答；
（2）气球的大小与锥形瓶内气体的压强大小有关，若外界大气压大于锥形瓶内气体压强，气球将变小，可根据反应后气体的体积的变化结合压强有关知识进行分析解答

解答 解：
（1）III、红磷燃烧产生大量的白烟，放出热量，气体受热膨胀；
IV、②锥形瓶应预先装少量的细砂的原因是防止磷燃烧生成的五氧化二磷溅落炸裂锥形瓶，防止锥形瓶底部局部受热炸裂；
③红磷燃烧生成的五氧化二磷，发生反应的方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）A中红磷燃烧消耗氧气，生成固体五氧化二磷，使瓶中压强变小，小于外界大气压，在大气压的作用下，A中气球变小；
B中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，使瓶中压强变大，大于外界大气压，在大气压的作用下，B中气球变大；
数据减少的原因可能是装置气密性不好、气球受到浮力的影响；
（3）由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是原子种类、原子数目、元素种类．
答案：
（1）产生大量的白烟，放出热量；防止锥形瓶底部局部受热炸裂；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）B；CD；
（3）①②⑤．

点评 本题主要是通过实验对质量守恒定律进行探究，其中渗透了物理中力学知识和压强方面的知识，有利培养学生实验探究能力．