Question

7．某探究小组分别设计了有关“质量守恒定律”的两个验证实验，两套实验装置如图所示．回答下列问题：

（1）利用A装置进行验证实验：甲装置中气球的作用是防止瓶塞冲出．瓶底的细砂能隔热，加热玻璃管至红热，引燃白磷，锥形瓶中产生的现象为产生大量白烟，气球先鼓起后变瘪，该反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．待锥形瓶冷却后，将其放回原托盘上，天平保持平衡．
（2）利用B装置进行验证实验：烧杯中的现象是固体逐渐减少，产生气体，当反应后可观察到天平不平衡，其原因是二氧化碳气体逸散于空气中．该反应遵守（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律．
（3）下列情形中，在化学反应前后，一定不变的是③④⑤⑥（填序号）．
①分子种类；②原子种类；③分子数目；④原子数目；⑤物质质量总和；⑥元素种类；
（4）通过对比分析甲和乙验证实验，在反应物不变的前提下，要保持天平平衡，使实验数据能真实反映质量守恒定律，对验证实验乙的改进措施为反应在密闭容器中进行．

Answer 1

分析 （1）根据实验的注意事项以及实验现象进行分析解答；
（2）反应中有气体参与反应，反应前后固体增加的质量即为参加反应的气体的质量，可以据此解答该题．根据盐酸与碳酸钙反应生成了二氧化碳气体，逸散到了空气中会使烧杯中物质的质量减少来分析解答．
（3）化学反应的实质是参加反应的各物质的原子重新组合成其它物质的过程，反应前后原子种类、数目、质量没有变化．

解答 解：（1）白磷燃烧放出热量，因此A装置中气球的作用是防止瓶塞冲出；锥形瓶中产生的现象：放出热量并产生大量白烟，气球先鼓起后变瘪；待锥形瓶冷却后，将其放回原托盘上，天平保持平衡，由此得出的结论是反应前后质量守恒，该反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）烧杯中的现象是固体逐渐减少，产生气体；生成的二氧化碳气体逸散于空气中，因此反应后观察到天平不平衡，该反应遵守质量守恒定律；在反应物不变的前提下，要保持天平平衡，应将反应在密闭容器中进行．
（3）根据化学反应的实质参加反应的各物质的原子重新组合成其它物质的过程，在反应前后原子种类、数目、质量没有变化，故物质质量不变，元素种类不变．而化学变化是产生新物质的变化，物质种类、分子种类一定改变，分子个数可能改变．
（4）在反应物不变的前提下，要保持天平平衡，应将反应在密闭容器中进行．
故答案为：（1）防止瓶塞冲出；产生大量白烟，气球先鼓起后变瘪；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；（2）固体逐渐减少，产生气体；二氧化碳气体逸散于空气中；遵守．（3）③④⑤⑥．（4）反应在密闭容器中进行．

点评 对于质量守恒定律的理解要注意时所用的物质的质量包括气体固体和液体，而气体容易被忽略，所以在设计验证质量守恒的实验时要考虑实验在密闭容器中进行．