题目内容

1．小明同学以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象证明“质量守恒定律”，设计的实验装置如图甲所示．

（1）根据实验目的小明应该测量的数据是反应前、后（填“只有反应前”“只有反应后”“反应前、后”之一）整个反应装置（包括锥形瓶、气球和药品）的质量
（2）实验步骤如下：
①按如图方式放好仪器，使天平平衡，记录称量数据．
②将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中，观察到锥形瓶中液体里出现的现象之一是产生大量气泡．
③当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了，小明又重新做了一遍实验，天平依然向右偏．
他感到困惑：其他操作均正常，实验现象与数据为何与预测结果不符？你认为该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的C（填序号）．
A、该反应前后原子的种类、数目变少
B、该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C、空气的浮力作用干扰了实验结果
D、生成气体的反应不遵守质量守恒定律
（3）小华同学用图乙所示装置进行实验，反应前称得左盘内装置及物质总重量为73.2g，然后注入硫酸铜溶液，锥形瓶内的现象为产生蓝色沉淀，充分反应后，能证明质量守恒定律的现象是天平仍然平衡．
（4）结论分析：请你从原子的角度解释质量守恒的原因是化学反应前后，原子种类没有改变，原子数目没有增减，原子质量没有改变．
（5）查阅资料：小明和小华通过查阅资料了解到：法国伟大的科学家拉瓦锡早在18世纪就围绕这个问题进行了准确、缜密的研究，并做出了科学结论．
（6）交流表达：请简要谈一下，你认为这条科学结论有什么重大意义？该科学结论对于定量认识化学反应，合理进行化工生产具有重要作用（不超过30字）

分析 化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和；                            
化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，原子质量不变．

解答 解：（1）根据实验目的小明应该测量的数据是反应前、后整个反应装置（包括锥形瓶、气球和药品）的质量．
故填：反应前、后．
（2）②将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，能够观察到锥形瓶中固体逐渐溶解，液体里产生大量气泡．
故填：产生大量气泡．
③A、该反应前后原子的种类、数目不变，该选项说法不正确；
B、该反应生成物的总质量等于反应物的总质量，该选项说法不正确；
C、空气的浮力作用干扰了实验结果，该选项说法正确；
D、生成气体的反应遵守质量守恒定律，该选项说法不正确．
故填：C．
（3）反应前称得左盘内装置及物质总重量为：50g+20g+3.2g=73.2g；
然后注入硫酸铜溶液，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，锥形瓶内的现象为产生蓝色沉淀，充分反应后，能证明质量守恒定律的现象是天平仍然平衡．
故填：73.2g；产生蓝色沉淀；天平仍然平衡．
（4）从原子的角度解释质量守恒的原因是：化学反应前后，原子种类没有改变，原子数目没有增减，原子质量没有改变．
故填：化学反应前后，原子种类没有改变，原子数目没有增减，原子质量没有改变．
（6）这条科学结论的重大意义在于：该科学结论对于定量认识化学反应，合理进行化工生产具有重要作用．
故填：该科学结论对于定量认识化学反应，合理进行化工生产具有重要作用．

点评 化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础．

练习册系列答案
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小明认为：依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁．
小红认为：仅从上述实验现象，不足以证明生成的黑色固体为金属铁，她增加了一个实验：
用磁铁靠近生成的黑色固体，看到黑色固体被磁铁吸引．于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论．
小光通过查询有关资料得知：
（1）一氧化碳与氧化铁在加热条件下，可发生如下反应：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（2）四氧化三铁（Fe3O4）为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引． 因此，小光认为小明和小红的结论都不能成立，你是否同意他的说法？同意．请具体说明理由：根据资料可知，生成的Fe3O4也是黑色固体且能被磁铁吸引，同时生成的CO2也能使澄清石灰水变浑浊
小光欲通过实验检验生成的黑色固体是否含有金属铁．请你帮他设计实验并填写下表．
实验步骤实验现象实验结论
除上述方案，还可以采取另一种实验方案，所用的试剂是硫酸铜溶液，将该试剂与黑色固体混合，通过观察是否有红色固体生成，判断黑色固体中是否含金属铁．
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（1）能用于图书馆灭火的物质CO2
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