Question

11．化学是一门实验科学，观察或动手，会启迪你的智慧．以下几个实验是老师，或是你亲自做过的，请你按要求填写合理解释或现象．

（1）某同学用如图1所示的装置验证质量守恒定律时，将锥形瓶倾斜，使稀盐酸与大理石接触，待充分反应后，发现天平指针指向b（填“a方向”、“b方向”或“O”），其原因是：左边反应生成二氧化碳气体，使气球膨胀，增大了浮力，造成向b方向偏转，
（2）已知m₁g镁条在空气中完全燃烧，生成了m₂g氧化镁（不考虑其他反应），
m₁＜m₂．（用“＞”、“＜”、“=”填写）小西在实验室做该实验时，观察到耀眼的白光，冒出大量白烟，称量无误时，发现m₁＞m₂．原因是生成物氧化镁部分以白烟的形式扩散到空气中．
（3）实验室经常用锌粒和稀硫酸制取少量氢气，当你触摸试管底部，感觉放热，反应结束后观察试管中剩余锌粒呈黑颜色．
（4）如图2所示，用细线系住铜棒使之平衡，然后在铜棒一端用酒精灯加热．
①写出铜棒反应的化学方程式：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
②加热一段时间后，铜棒不能（选填“能”或“不能”）保持平衡．
③本实验现象与质量守恒定律没有（选填“有”或“没有”）矛盾．

Answer 1

分析 （1）结合物理知识，从气球膨胀会产生一定的浮力的角度分析，会造成左侧质量减小，使天平的指针向右偏转．
（2）依据质量守恒定律的内容分析产物的质量大于镁条的质量，依据反应时氧化镁以白烟的形式扩散到空气中分析m₁＞m₂的原因．
（3）根据锌和稀硫酸反应放热进行分析．
（4）铜与氧气反应生成了氧化铜，所以可以判断在加热前后铜棒不能再保持平衡，可以据此解答该题．

解答 解：（1）该反应中大理石和盐酸反应生成了二氧化碳气体，生成的气体使气球膨胀，膨胀的气球会产生一定的浮力，造成左侧质量减小，指针向右偏转；
（2）根据质量守恒定律，生成氧化镁的质量=参加反应的镁的质量+氧气的质量，所以m₁小于m₂；镁带燃烧时放出耀眼的白光，放出大量的热，放出大量的白烟，仔细观察会发现：白烟有很大一部分向上，生成物氧化镁部分以白烟的形式逸散（或扩散）到空气中导致m₁＞m₂．
（3）锌和稀硫酸反应放热，反应结束后试管中剩余锌粒呈黑色．
（4）左端的铜在加热的条件下与氧气反应生成了氧化铜，反应的化学方程式为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
所以可以判断在加热前后铜棒不能再保持平衡．由于氧气参与反应，所以反应后固体质量增加，本实验现象与质量守恒定律不矛盾．
故答案为：（1）b；左边反应生成二氧化碳气体，使气球膨胀，增大了浮力，造成向b方向偏转；
（2）＜；生成物氧化镁部分以白烟的形式扩散到空气中；
（3）放热；黑；
（4）2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；不能；没有．

点评 本题主要考查了对实验产生的各种情况的综合分析，结合物理知识，难度不大，开放性强，要求同学们思维开放，综合运用所学知识．