Question

6．在“质量守恒定律”的课堂教学中，老师引导同学们进行“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”的实验探究．如图实验装置和选用药品均为教材图示，现分别以A、B、C、D表示如图：

A、B、C、D四个实验分别由甲、乙、丙、丁四个组的同学来完成，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察．
（1）A实验：白磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡．结论是：质量不守恒．待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡．结论是：质量守恒．你认为结论正确的是后一种（填“前一种”或“后一种”），而导致另一种结论错误的原因是白磷燃烧放出的热量使气体受热膨胀，小气球胀大产生浮力，使得天平不平衡．
（2）丙组同学认为C实验说明了质量守恒．请你从原子的角度说明为什么．因为反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变．乙、丁两组同学得到的错误结论是“实验B、D均说明质量不守恒”．老师引导同学们分析了B、D两个实验反应前后天平不平衡的原因原因．你认为B实验天平不平衡的原因是B实验是因为反应后生成的CO₂向空气中逸出，使得天平不平衡；D实验天平不平衡的原因是D实验是因为镁条燃烧消耗空气中的氧气．使得天平不平衡．
（3）如果A装置中只是将药品改为少量的锌和稀硫酸，反应前后天平仍不平衡，原因是和稀硫酸反应后生成的氢气使小气球胀大，产生一定的浮力，使得天平不平衡，结论是：参加反应的锌和硫酸的质量总和一定等于（填“等于”或“不等于”）生成的硫酸锌和氢气的质量总和．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律内容参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和；
（2）根据质量守恒定律的微观解释考虑；根据实验B、D的物质减少原因考虑；
（3）根据氢气的密度小考虑本题．

解答 解：
（1）由于白磷刚引燃时燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀将气球胀大，装置受到的浮力增大所以天平不平衡；
（2）根据质量守恒定律参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和，所以反应前后原子的数目没有增减，原子的种类没有改变，原子的质量没有变化；B实验中盐酸与碳酸钠反应生成了氯化钠、水、二氧化碳，生成的二氧化碳跑到了空气中，使剩余物质质量减少、D实验镁条燃烧产生大量的白烟，逸散到空气中，所以剩余质量减少；
（3）由于氢气密度比空气小，产生的氢气将气球胀大，装置受到的浮力增大，称得的质量减少，根据质量守恒定律可知化学变化都符合质量守恒定律．
答案：
（1）后一种；白磷燃烧放出的热量使气体受热膨胀，小气球胀大产生浮力，使得天平不平衡；
（2）因为反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变；B实验是因为反应后生成的CO₂向空气中逸出，使得天平不平衡；D实验是因为镁条燃烧消耗空气中的氧气．使得天平不平衡
（3）锌和稀硫酸反应后生成的氢气使小气球胀大，产生一定的浮力，使得天平不平衡；等于．

点评 通过回答本题知道了质量守恒定律的微观解释，知道了验证质量守恒定律实验的设计方法，如果有气体放出的反应要在密闭容器中进行．