Question

6．守恒思想是以定量的角度觀察化學(xué)世界的永恒主題．

（1）用如圖1所示的3個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，其中實(shí)驗(yàn)后天平不能保持平衡的是B（填序號），理由是裝置未密閉，生成的二氧化碳?xì)怏w逸出，導(dǎo)致左盤中容器內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量減少．
（2）衛(wèi)星運(yùn)載火箭的動(dòng)力由高氯酸銨（NH₄ClO₄）發(fā)生反應(yīng)提供，化學(xué)方程式為：
2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$N₂↑+C1₂↑+20₂↑+4X．則
①X的化學(xué)式為H₂O．
②該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的分解反應(yīng)．
（3）從微觀角度分析有助于我們理解質(zhì)量守恒定律．在一密閉容器內(nèi)有四種物質(zhì)A、B、C、D，它們在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．經(jīng)過一段時(shí)間后停止反應(yīng)，其中A、B、C、D的微觀示意圖和反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表所示．

物質(zhì)	A	B	C	D	氮原子氧原子 氫原子
微觀示意圖
反應(yīng)前質(zhì)量/g	100	20	X	y
反應(yīng)后質(zhì)量/g	32	140	126	46

①從微觀角度分析，化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒的原因是化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類不變，原子的數(shù)目不變，原子的質(zhì)量不變．
②該反應(yīng)中B和C的質(zhì)量比為10：9．
③表中x的值是18．
（4）將0.8g草酸亞鐵（FeC₂0₄）放在一個(gè)可稱量的敞口容器中加熱灼燒，固體質(zhì)量隨溫度升高而變化的數(shù)據(jù)如下（下表中所注明的各溫度下，容器中的固體均為純凈物）：

溫度（℃）	25	350	400	500	600	900
固體質(zhì)量（g）	0.80	0.80	0.40	0.44	0.44	0.43

①400℃時(shí)，容器中的固體為FeO（填化學(xué)式）．
②400℃～500℃，發(fā)生了化合反應(yīng)（填“分解反應(yīng)”或“化合反應(yīng)”）．
③600℃～900℃，發(fā)生的反應(yīng)可表示為6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑．
（5）根據(jù)圖2的信息計(jì)算：
①加人的稀硫酸質(zhì)量為24.5g．
②所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．（化學(xué)方程式：2K0H+H₂S0₄=K₂S0₄+2H₂0）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)三個(gè)實(shí)驗(yàn)中所發(fā)生的反應(yīng)的來完成解答：
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有改變進(jìn)行分析；
（3）①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)進(jìn)行分析；
②根據(jù)反應(yīng)前后原子的種類不變來書寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后計(jì)算出反應(yīng)中B、C的質(zhì)量比值即可；
③根據(jù)Ⅲ中計(jì)算的質(zhì)量比結(jié)合B的質(zhì)量變化進(jìn)行解答即可；
（4）根據(jù)題干提供的信息進(jìn)行分析，溫度達(dá)到400℃時(shí)物質(zhì)的質(zhì)量是0.40g，說明物質(zhì)的質(zhì)量減小，發(fā)生的是分解反應(yīng)；當(dāng)溫度達(dá)到500℃時(shí)，質(zhì)量達(dá)到0.44g，說明發(fā)生了化合反應(yīng)；達(dá)到900℃時(shí)，物質(zhì)的質(zhì)量開始減小，發(fā)生的是分解反應(yīng)進(jìn)行分析；
（5）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算加入的硫酸質(zhì)量；
②根據(jù)硫酸和氫氧化鉀反應(yīng)生成氯酸鉀和水，計(jì)算硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）分析三個(gè)實(shí)驗(yàn)可以知道，反應(yīng)A中是在密閉的容器中反應(yīng)，B是在敞口的容器中反應(yīng)且生成了氣體，而C雖然是敞口的容器中反應(yīng)但是沒有生成氣體，所以可以判斷反應(yīng)前后B實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)前后天平不能保持平衡；
（2）①通過方程式可知反應(yīng)物中含有：2個(gè)N原子、8個(gè)H原子、2個(gè)Cl原子、8個(gè)O原子；生成物中已經(jīng)有了2個(gè)N原子、2個(gè)Cl原子、4個(gè)O原子，還缺少8個(gè)H原子、4個(gè)O原子，又因?yàn)閄前面?zhèn)�數(shù)為4，所以化學(xué)式中需要有2個(gè)H原子、1個(gè)O原子，所以化學(xué)式為H₂O；
②該反應(yīng)滿足分解反應(yīng)一變多的條件，所以屬于基本反應(yīng)類型中的分解反應(yīng)；
（3）①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可以知道，在反應(yīng)的過程中是分子裂解成原子，原子進(jìn)行了重新組合而得到新的分子，所以該過程中原子的種類、原子的數(shù)目和原子的質(zhì)量都沒有發(fā)生改變，所以化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒；
②根據(jù)表格中的信息可以知道，反應(yīng)前后B的質(zhì)量增加了，所以B為生成物，而反應(yīng)前后A物質(zhì)的質(zhì)量減少了，所以A為反應(yīng)物，結(jié)合反應(yīng)前后元素的種類不變可以知道，反應(yīng)物為A和D，而生成物為B和C，其中A為NH₃，B為NO，C為H₂O，D為O₂，所以可以寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$4NO+6H₂O；
反應(yīng)中物質(zhì)的質(zhì)量比等于它們的相對分子質(zhì)量乘以化學(xué)計(jì)量數(shù)的比，所以可以知道B和C的質(zhì)量比為：120：108=10：9；                         
③根據(jù)Ⅲ的解答可以知道，反應(yīng)中生成B的質(zhì)量為：140g-20g=120g，而B：C=10：9，所以可以判斷反應(yīng)中生成C的質(zhì)量為108g，即126-x=108，所以x=18．
（4）①400℃時(shí)，容器中的固體若為碳酸鹽，則草酸亞鐵分解生成的是碳酸亞鐵和一氧化碳，
FeC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeCO₃+CO
144        116
若只含有碳酸亞鐵，質(zhì)量不會減小一半，所以根據(jù)鐵元素守恒，F(xiàn)eC₂O₄分解時(shí)，先轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO和二氧化碳和一氧化碳，容器中的固體為FeO；
②當(dāng)溫度達(dá)到500℃時(shí)，質(zhì)量達(dá)到0.44g，說明發(fā)生了化合反應(yīng)；
③達(dá)到900℃時(shí)，物質(zhì)的質(zhì)量開始減小，發(fā)生的反應(yīng)可表示為：6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑；
（5）①依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，加入的稀硫酸質(zhì)量為：80.5g-56g=24.5g；
②設(shè)硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，
   2K0H+H₂S0₄=K₂S0₄+2H₂0
   112   98
10%×56g  x×24.5g
  $\frac{112}{10%×56g}$=$\frac{98}{x×24.5g}$
   x=0.2=20%
故答案為：（1）B；裝置未密閉，生成的二氧化碳?xì)怏w逸出，導(dǎo)致左盤中容器內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量減少；
（2）①H₂O；
②分解；
（3）①化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類不變，原子的數(shù)目不變，原子的質(zhì)量不變；
②10：9；
③18；
（4）①FeO；
②化合反應(yīng)；
③6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑；
（5）①24.5g；
②20%．

點(diǎn)評 要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記微粒觀點(diǎn)及模型圖的應(yīng)用，以及與之相關(guān)的知識．然后，根據(jù)所給的問題情景或圖表信息等，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識和技能，并細(xì)心地探究、推理后，按照題目要求進(jìn)行認(rèn)真地選擇或解答即可．