Question

17．某化学课外小组同学，用如图1所示实验验证质量守恒定律．

（1）某甲同学用A装置探究质量守恒定律，实验步骤如下：如图1将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后，再把烧杯放在天平上．
①烧杯内反应的实验现象为铁钉表面出现红色的固体，溶液有蓝色变为浅绿色
②最后天平的指针（填序号）c（a．偏左   b．偏右   c．不偏转 d．无法预测）．
（2）①乙同学用B装置研究质量守恒定律，实验步骤如下：
将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，发现天平的指针b（a．偏左   b．偏右   c．不偏转 d．无法预测），该反应符合（填符合或不符合）质量守恒定律．
②若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如图2所示，其他操作不变，装置气密性良好，最后天平仍不平衡，仍不平衡的原因反应产生的二氧化碳是气球膨胀，因此装置受到的浮力会增大．
可见，在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到装置密闭，体积不变．

Answer 1

分析 （1）根据硫酸铜溶液与铁钉反应生成硫酸亚铁和铜，写出反应的方程式解答；
（2）根据用实验来验证质量守恒定律，那么结果不外乎两个：相等（当没有气体参加或不生成气体时）、不相等 （当有气体参加或生成气体时）解答；

解答 解：（1）①硫酸铜溶液与铁钉反应生成硫酸亚铁和铜，烧杯内反应的实验现象为铁钉表面出现红色的固体，溶液有蓝色变为浅绿色，故反应的方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
②甲同学所做的实验中，没有气体参加或生成，所以左右肯定平衡，故选C；
（2）①乙同学所做的实验中，有气体二氧化碳生成，故造成天平的指针向右偏转的原因是：盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出，使左盘内质量减小；该反应符合质量守恒定律．
②要想使两边相等，只能把生成的气体收集起来，不让其出去，也就是说必须在密闭容器中进行了；但本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，最后天平仍不平衡．原因是：反应产生的二氧化碳是气球膨胀，因此装置受到的浮力会增大；
可见，在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到：装置密闭，体积不变；
答案：
（1）①铁钉表面出现红色的固体，溶液有蓝色变为浅绿色；②c
（2）①b；符合；②反应产生的二氧化碳是气球膨胀，因此装置受到的浮力会增大；装置密闭，体积不变；

点评 本题考查的是质量守恒定律的运用，理解微观上质量守恒的原因、注意反应物或生成物中气体易被忽略等是正确解答本题的关键．