Question

2．在天平两端各放等质量的两个锥形瓶（瓶口用单孔塞和导管连接起来，气球中装有等质量的大理石），如图所示．左盘锥形瓶中盛有M g水，右盘锥形瓶中盛有M g稀盐酸，天平平衡．
（1）实验开始时，将气球中的大理石倒入锥形瓶中，观察到的现象是左盘锥形瓶中无明显现象，右盘锥形瓶中产生气泡，气球胀大，天平的指针在标尺中央（选填“偏左”、“偏右”或“在标尺中央”，下同）．
（2）待上述实验反应完全后，将锥形瓶瓶口上的单孔塞、导管和气球去掉，天平的指针偏左；原因是右盘锥形瓶中产生二氧化碳逸出，质量减小．
（3）为了验证质量守恒定律，甲、乙两位同学各做了一个实验．
①甲同学用实验测定的数据：光亮的铁钉的质量为x g；其生锈后的质量为yg．x和y的关系为x＜y．
②乙同学用实验测定的数据：铁、硫酸铜溶液和烧杯的总质量为ag；其反应后的混合物和烧杯的总质量为bg．a和b的关系为a=b．
（4）通过对上述实验的分析，你认为用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，应在密封的容器中进行反应，才能判定参加化学反应的反应物的总质量和生成物的总质量是否相等．

Answer 1

分析 本题考查的是质量守恒定律．而质量守恒定律的实验验证，对于生成物中有气体或者是有烟雾生成的反应，为了把所有生成物的质量都包括在内，要在密闭环境中进行．

解答 解：（1）右侧的反应是碳酸钙和盐酸的反应，要生成二氧化碳气体，左侧不反应，但右侧是在密闭环境中进行的，由于气球体积膨大，气球胀大．因为遵守质量守恒定律，则天平的指针在标尺中央．
（2）将锥形瓶瓶口上的单孔塞、导管和气球去掉，右侧生成的二氧化碳气体逸出，剩余质量减少，天平向左倾斜．
（3）铁生锈是铁与空气中的氧气反应生成氧化铁的过程，根据质量守恒定律，参加反应的铁与氧气的质量和等于生成的氧化铁的质量，故铁锈质量大于铁的质量．
（3）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，根据质量守恒定律，参加反应的铁和硫酸铜的质量等于生成的铜和硫酸亚铁的质量，故反应前后总质量相等；
（4）由此可知，在探究质量守恒定律时，当有气体参加或气体生成时，我们应该让反应在密闭容器内进行反应．
故答案是：
（1）左盘锥形瓶中无明显现象，右盘锥形瓶中产生气泡，气球胀大；在标尺中央；
（2）偏左；右盘锥形瓶中产生二氧化碳逸出，质量减小．（3）密闭．
（1）左盘锥形瓶中无明显现象，右盘锥形瓶中产生气泡，气球胀大；　在标尺中央； （2）偏左；　右盘锥形瓶中产生的二氧化碳逸出，质量减小；　（3）①＜；②=；（4）在密封的容器中进行反应．

点评 本题是运用化学中的基本思想质量守恒思想，正确理解质量守恒定律是解决该问题的关键．