Question

質量守恒定律的定量研究對化學科學發(fā)展具有重大意義．
（1）我國從今年5月1日起，酒駕入刑．“酒精檢測儀”可檢查司機是否酒后駕車，其反應原理為C₂H₅OH+4CrO₃+6H₂SO₄═2Cr₂（SO₄）₃+2CO₂↑+9X，反應中紅色的CrO₃轉變?yōu)榫G色的Cr₂（SO₄）₃，其中X的化學式為

H₂O

．
（2）小紅、小明兩同學分別按照圖A、圖B裝置做質量守恒定律的探究實驗．他們的做法是：①將反應前的裝置放在各自的天平的左盤上，往右盤上加砝碼使天平平衡；②取下裝置：小紅擠壓膠頭；小明將氣球內一定量的鎂粉倒入瓶中，觀察到氣球逐漸脹大，最終如圖C所示；③把裝置放回各自的天平上．（化學方程式為：Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑）
①%2待天平平穩(wěn)后，小紅、小明的天平所處的狀態(tài)分別是：小紅

不平衡

（填“平衡”或“不平衡”，下同）小明

不平衡

．
②兩次實驗是否遵守質量守恒定律？

是

（填“是”或“否”），分別解釋原因：
小紅

反應過程中生成的氣體逸出容器

；小明

反應產生的氣體使氣球變大，受到的空氣浮力變大

．

Answer 1

分析：（1）此題根據(jù)質量守恒定律，反應前后原子種類和個數(shù)都不變，分別統(tǒng)計出反應前后原子種類及個數(shù)，比較分析就可以求出所的物質的化學式．
（2）做驗證質量守恒定律的實驗時，選用的藥品和裝置應該考慮到：①如果反應物中沒有氣體參加生成物中也沒有氣體生成，裝置可不考慮密閉；②如果反應物中有氣體參加反應，或生成物中有氣體生成，應該選用密閉裝置，若氣體體積比較大且和空氣密度差別較大，要考慮浮力的影響．

解答：解：根據(jù)質量守恒定律，反應前后原子種類和個數(shù)都不變，由方程式知反應物中含有的原子種類及原子個數(shù)為C，2；H，18；Cr，4；O，37；S，6；已知生成物中含有的原子種類及原子個數(shù)為C，2；H，0；Cr，4；O，28；S，6；比較分析可知X中含有H，和O元素，其原子個數(shù)分別為18和9，故X的化學式為H₂O；
（2）①小紅的實驗中鎂粉和稀硫酸反應產生的氫氣跑掉了，反應后錐形瓶內物質的質量要小于反應前物質的質量，故天平不平衡；小明實驗中反應后生成氣體使氣球內氣壓增大，氣球膨脹，氣球體積膨脹，球所受向上的浮力增大，故天平不平衡；
②任何化學反應都遵循質量守恒定律：小紅的實驗中鎂粉和稀硫酸反應產生的氫氣跑掉了，反應后錐形瓶內物質的質量要小于反應前物質的質量，故觀察到反應后天平不平衡，但仍遵循質量守恒定律；
小明實驗中鎂粉和稀硫酸反應后生成氣體使氣球內氣壓增大，氣球膨脹，氣球體積膨脹，球所受向上的浮力增大，故觀察到反應后天平不平衡，但仍然遵循質量守恒定律；
故答案為：（1）H₂O；
（2）①不平衡，不平衡；②是；小紅：反應過程中生成的氣體逸出容器；小明：反應產生的氣體使氣球變大，受到的空氣浮力變大．

點評：對于質量守恒定律的理解要注意時所用的物質的質量包括氣體固體和液體，而氣體容易被忽略，所以在設計驗證質量守恒的實驗時要考慮實驗在密閉容器中進行，且要注意浮力對裝置的影響．