Question

15．张南和小岗以“化学反应中的反应物与生成物的质量关系”为课题，进行科学探究活动，请你与他们一起完成下列探究任务．
【提出问题1】化学反应中，参加反应的物质（反应物）质量总和与生成物的质量总和是否相等？
【实验探究1】张南设计的实验装置和选用的药品如图A所示，小岗设计的实验装置和选用的药品如图B所示，他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察．
【收集证据】小岗在整个探究过程中观察到的现象是（1）产生白色沉淀，天平平衡，
A中物质发生反应的化学方程式是（2）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
【交流评价】
张南的结论：在化学反应中生成物的质量总和与参加反应的物质质量总和不相等．
小岗的结论：在化学反应中生成物的质量总和与参加反应的物质质量总和相等．
张南和小岗的结论中错误的及导致结论错误的原因是（3）张南的结论错误，导致结论错误的原因是碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出瓶外．
【提出问题2】张南设计的实验A装置中反应后废液中的溶质是什么物质？
【实验探究2】张南同学取少量的废液于试管中，滴加无色酚酞溶液，观察到无明显现象，由此张南同学得出的废液中的溶质是（4）NaCl或NaCl和HCl；
【交流评价】如果从废液中得到氯化钠固体，无需另加试剂，只需对废液进行
（5）蒸发（填具体操作）即可．

Answer 1

分析 【收集证据】根据锥形瓶内发生的反应及天平平衡条件分析回答；
【交流评价】根据质量守恒的条件分析回答；
【实验探究2】根据碳酸钠与盐酸的反应及反应后加入无色酚酞溶液颜色的变化分析；
【交流评价】根据氯化钠的溶解度受温度的影响分析．

解答 解：【收集证据】由于氯化钡和稀硫酸反应只生成了沉淀，没有生成气体，因此反应前后的总质量没有改变，符合质量守恒定律，所以，小岗在整个探究过程中观察到的现象是：产生白色沉淀，天平平衡；A中碳酸钠与盐酸反应生成了氯化钠、二氧化碳和水，发生反应的化学方程式是：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
【交流评价】所有的化学都遵守质量守恒定律，由于碳酸钠与稀盐酸的反应中产生的二氧化碳气体会跑到空气中去，总质量称量时会减少，减少的质量正好是产生的二氧化碳的质量，因此实验A也是符合质量守恒定律的；所以，张南的结论错误，导致结论错误的原因是碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出瓶外．
【实验探究2】张南同学取少量的废液于试管中，滴加无色酚酞溶液，观察到无明显现象，说明没有碳酸钠剩余，由上述反应可知，张南同学得出的废液中的溶质是：NaCl或NaCl和HCl；
【交流评价】如果从废液中得到氯化钠固体，无需另加试剂，只需对废液进行蒸发即可．
故答为：【收集证据】产生白色沉淀，天平平衡，Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．【交流评价】张南的结论错误，导致结论错误的原因是碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出瓶外；【实验探究2】NaCl或NaCl和HCl；【交流评价】蒸发．

点评 所有的化学反应都遵循质量守恒定律．解决此类问题时要注意有气体参加或生成的化学反应时，质量守恒定律在密闭容器中才能体现出来，王明同学没有考虑到反应中产生的二氧化碳气体会跑到空气中去，总质量称量时会减少，是设计实验时忽略了实验的科学性、严谨性．