Question

17．在“质量守恒定律”的课堂教学中，老师引导同学们进行“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”的实验探究．如图所示，A、B、C三个实验分别由甲、乙、丙三个小组的同学来完成，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察．

（1）实验A：白磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡．结论是：质量不守恒．待锥形瓶冷却后，重新放到天平上称量，天平平衡．结论是：质量守恒．你认为结论正确的是后一种（填“前一种”或“后一种”），而导致另一种结论错误的原因是白磷燃烧放出的热量使气体受热膨胀，小气球胀大产生浮力，使得天平不平衡．
（2）实验B中发生反应的化学方程式为Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，充分反应后，天平指针向右（填“向左”、“向右”或“不”）偏转．
（3）实验C中，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热数分钟．停止加热后冷却，观察到的实验现象是a端上铜丝变黑，玻璃棒a端下沉．
（4）乙、丙两组同学得到的错误结论是“实验B、C均说明反应前后质量不守恒”．你认为B、C实验造成结论错误的原因分别是：B实验反应后生成的气体逸散到空气中去了；C实验a端铜丝增加了氧元素的质量．
（5）比较甲、乙、丙三小组的实验设计，你将得出新的结论：探究或验证反应物与生成物的质量关系时，如果用到有气体参加或生成的反应，则一定要设计反应在密闭的环境中进行．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧放出热量使气体受热膨胀，小气球膨大，浮力增大，使天平不平衡进行解答；
（2）根据质量守恒定律的微观解释考虑；
（3）根据铜在加热的条件下会与氧气反应生成氧化铜，会使铜丝质量增加进行分析；
（4）在验证质量守恒定律时，若有气体参加或生成的实验必须在密闭的环境中进行．

解答 解：（1）由于白磷刚引燃时燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀将气球胀大，装置受到的浮力增大，所以天平不平衡，所以待锥形瓶冷却后，重新放到天平上称量，天平平衡；
故填：后一种；白磷燃烧放出的热量使气体受热膨胀，小气球胀大产生浮力，使得天平不平衡；
（2）盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳，而烧杯是敞开的，所以生成的二氧化碳逸散到空气中使质量减小，故指针偏右，但这并不意味着该反应不遵循质量守恒定律；答案为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；向右；
（3）铜在加热的条件下会与氧气反应生成黑色的氧化铜，会使铜丝质量增加，会使左端下沉，故答案为：a端上铜丝变黑，玻璃棒a端下沉；
（4）B实验中的盐酸和碳酸钠溶液反应产生二氧化碳是气体，会逸出容器，使剩下物质的质量减轻，因此使得天平不平衡；C实验铜燃烧会和空气中的氧气反应产生氧化铜，因此使得天平不平衡；，故答案为：
B实验反应后生成的气体逸散到空气中去了；
C实验a端铜丝增加了氧元素的质量；
（5）在验证质量守恒定律时，若有气体参加或生成的反应，实验必须在密闭的环境中进行，生成物的质量等于参加的反应物的质量之和；
答案：有气体参加或生成；密闭的环境．

点评 通过回答本题知道了质量守恒定律的微观解释，知道了验证质量守恒定律实验的设计方法，如果有气体放出的反应要在密闭容器中进行．