Question

19．某化學(xué)課外小組同學(xué)，用如圖所示實驗驗證質(zhì)量守恒定律．

（1）某甲同學(xué)用A裝置探究質(zhì)量守恒定律，實驗步驟如下：如圖將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使硫酸銅溶液與鐵釘接觸，一段時間后再把燒杯放在天平上．
①描述鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)的實驗現(xiàn)象鐵釘表面出現(xiàn)紅色的固體，溶液有藍(lán)色變?yōu)闇\綠色，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
②最后天平的指針（填序號）c（a．偏左 b．偏右 c．不偏轉(zhuǎn) d．無法預(yù)測）．
（2）乙同學(xué)用B裝置研究質(zhì)量守恒定律，實驗步驟如下：如圖將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸，一段時間后再把燒杯放在天平上．發(fā)現(xiàn)天平的指針偏右．
①造成天平的指針向右偏轉(zhuǎn)的原因是鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)的裝置不密閉，生成二氧化碳?xì)怏w逸出，使左盤內(nèi)質(zhì)量減小．
②若將本實驗中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶，如上圖C所示，其他操作不變，最后天平仍不平衡．可見，在驗證質(zhì)量守恒定律時，若利用有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計實驗，在裝置設(shè)計方面應(yīng)做到裝置密閉，體積不變．
（3）在化學(xué)反應(yīng)前后，一定不變的是①②③⑥（填序號）．
①元素種類 ②原子種類 ③原子數(shù)目 ④分子種類 ⑤分子數(shù)目 ⑥物質(zhì)的總質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)硫酸銅溶液與鐵釘反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，寫出反應(yīng)的方程式解答；
（2）根據(jù)用實驗來驗證質(zhì)量守恒定律，那么結(jié)果不外乎兩個：相等（當(dāng)沒有氣體參加或不生成氣體時）、不相等 （當(dāng)有氣體參加或生成氣體時）解答；
（3）考查的是質(zhì)量守恒定律的守恒原因，根據(jù)宏觀方面的以及微觀方面的解答．

解答 解：（1）①硫酸銅溶液與鐵釘反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，燒杯內(nèi)反應(yīng)的實驗現(xiàn)象為鐵釘表面出現(xiàn)紅色的固體，溶液有藍(lán)色變?yōu)闇\綠色，故反應(yīng)的方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
②甲同學(xué)所做的實驗中，沒有氣體參加或生成，所以左右肯定平衡，故選C；
（2）①乙同學(xué)所做的實驗中，有氣體二氧化碳生成，故造成天平的指針向右偏轉(zhuǎn)的原因是：鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)的裝置不密閉，生成二氧化碳?xì)怏w逸出，使左盤內(nèi)質(zhì)量減��；
②要想使兩邊相等，只能把生成的氣體收集起來，不讓其出去，也就是說必須在密閉容器中進(jìn)行了；但本實驗中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶，最后天平仍不平衡．原因是：反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳是氣球膨脹，因此裝置受到的浮力會增大；
可見，在探究質(zhì)量守恒定律時，若利用有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計實驗，在裝置設(shè)計方面應(yīng)做到：裝置密閉，體積不變；
故答案為：鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)的裝置不密閉，生成二氧化碳?xì)怏w逸出，使左盤內(nèi)質(zhì)量減�。谎b置密閉，體積不變；
（3）質(zhì)量守恒的原因：宏觀是因為物質(zhì)的總質(zhì)量不變、元素的種類、元素的質(zhì)量；微觀是因為：原子的種類、原子的數(shù)目、原子的質(zhì)量不變，故在化學(xué)反應(yīng)前后，一定不變的是①②③⑥；
答案：
（1）①鐵釘表面出現(xiàn)紅色的固體，溶液有藍(lán)色變?yōu)闇\綠色；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；②c
（2）①鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)的裝置不密閉，生成二氧化碳?xì)怏w逸出，使左盤內(nèi)質(zhì)量減�。�
②裝置密閉，體積不變；
（3）①②③⑥．

點評 本題考查的是質(zhì)量守恒定律的運用，理解微觀上質(zhì)量守恒的原因、注意反應(yīng)物或生成物中氣體易被忽略等是正確解答本題的關(guān)鍵．