题目内容

4.验证质量定律:有人设计如图所示的实验来验证质量守恒定律,把装有稀盐酸的小试管放入盛有碳酸钠溶液的烧杯中,将将烧杯放到托盘天平上,用砝码平衡.取下烧杯并将其倾斜,使两种溶液混合反应,再把烧杯放到天平上,观察天平是否平衡.
(1)实验过程中观察到天平失去平衡,理由是碳酸钠可以和盐酸反应生成二氧化碳气体逸散到空气中;因此不能用上述实验验证质量守恒定律.
(2)分析实验失败的原因后,有同学建议可以将烧杯中的物质换成硝酸银溶液或者将小试管中的物质换成氯化钙溶液,均可以达到实验目的.

分析 碳酸钠可以和盐酸反应生成二氧化碳气体,所以可以观察到烧杯中有气泡冒出,由于产生了二氧化碳气体逸散到空气中,所以能够观察到天平的指针向刻度盘的右边,可以据此解答;

解答 解:(1)碳酸钠可以和盐酸反应生成二氧化碳气体,所以可以观察到烧杯中有气泡冒出;则由于产生了二氧化碳气体逸散到空气中,所以能够观察到天平失去平衡;若要使反应前后天平依然平衡,应该在密闭的容器中完成实验;
(2)硝酸银溶液与氯化钙溶液会反应生成氯化银沉淀和硝酸钙,既没有气体参加也没有气体生成,可以达到实验目的.
答案:(1)碳酸钠可以和盐酸反应生成二氧化碳气体逸散到空气中;
(2)硝酸银;氯化钙;

点评 化学变化,都遵循质量守恒定律,质量减少一定是有气体生成跑出,只要是质量增加,一定有别的物质参加了反应,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,组装装置时注意实验的准确性和安全性.

练习册系列答案
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14.某兴趣小组同学对碱式碳酸铜的分解产物进行探究.
【查阅资料】
①碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为:Cu2(OH)2CO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H2O+CO2↑;
②白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色;
③CO还原CuO的实验过程中,固体产物可能有Cu2O(氧化亚铜,红色固体)、铜.
【实验验证】验证碱式碳酸铜的分解产物,可选装置如图所示.

(1)A中的药品是澄清石灰水.
(2)甲同学将装置按BCA(填字母,且每套装置限用一次)顺序组合进行实验,验证出碱式碳酸铜的分解产物中有二氧化碳和水.
(3)B装置中粉末完全变黑后,乙同学为确认该黑色粉末是氧化铜而不是碳粉,设计如下实验,请完成下表:
实验步骤观察到的现象获得结论有关反应的化学方程式
取少量黑色粉末于试管中,向其中加入足量的稀硫酸,振荡
固体完全溶解,溶液变蓝
黑色粉末均为氧化铜
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【拓展探究】
丙同学利用上述实验后的B装置(包括其中药品),探究CO还原CuO所得固体产物的成分.
【猜想】
猜想Ⅰ是Cu2O(氧化亚铜,红色固体)
猜想Ⅱ是铜;
猜想Ⅲ是铜和氧化亚铜的混合物
【实验探究】实验装置如图

(1)实验过程
打开K,缓缓通入CO气体,一段时间后加热.当黑色固体全部变红后停止加热,继续通入CO气体直至玻璃管冷却.
(2)实验数据
反应前反应后
玻璃管和内盛氧化铜粉末的总质量为62.0g玻璃管和内盛红色粉末的总质量为61.7g
玻璃管的质量为60.0g
(3)实验结论
通过实验中获得的数据进行计算,猜想Ⅲ(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”)正确.
15.做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后,兴趣小组的同学对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣,请你于他们一起进行以下探究.
【提出问题】溶液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】
(1)甲同学认为溶液中的溶质只有Na2SO4一种物质.
(2)乙同学认为溶液中的溶质有Na2SO4和H2SO4两种物质.
(3)丙同学认为溶液中的溶质有Na2SO4和NaOH两种物质.
(4)丁同学认为溶液中的溶质有Na2SO4、NaOH和H2SO4三种物质.
通过进一步讨论,大家一致认为以上丁(填甲、乙、丙、丁)同学的猜想肯定错,无需实验验证.
【查阅资料】
①Na2SO4溶液显中性.
②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和另外一种物质.
【实验验证】
实验操作实验现象实验结论
乙同学
实验
取中和反应后的溶液少许于试管中,将表面反复打磨后的铝片放入试管内的溶液中铝片逐渐溶解,并有大量气泡冒出,收集气体点燃,火焰呈淡蓝色猜想(2)成立
丙同学
实验
取中和反应后的溶液少许于试管中,向试管内滴加几滴无色酚酞试液无色溶液变成红色猜想(3)成立
【总结反思】戊同学根据所学化学知识和乙、丙两同学的实验现象,首先肯定猜想(1)不成立.经过进一步分析,戊同学认为猜想(2)也不成立,他的理由是滴入酚酞试液后,溶液变红色,说明溶液呈碱性,溶液中不可能含有硫酸.兴趣小组的同学经过充分讨论,一致认为猜想(3)成立.
【知识拓展】
(1)生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液?不能(选填“能”或“不能”)
(2)乙同学的实验中铝片与H2SO4溶液发生了反应,请写出铝与该溶液发生反应的化学方程式
2Al+3H2SO4═Al2(SO43+3H2↑.
(3)镁和铝在元素周期表中处于相邻位置,向盛有100g稀硫酸的烧杯中加入一定量的Mg粉,固体完全溶解后,再向所得溶液中加入NaOH溶液,所得沉淀质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示.
①计算该NaOH溶液溶质的质量分数.(要求写出计算过程)
②计算该100g稀硫酸中所含溶质硫酸的质量.(要求写出计算过程)

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