Question

【題目】在“質(zhì)量守恒定律”的課堂教學中，老師引導同學們進行“化學反應中，反應物與生成物的質(zhì)量關系”的實驗探究。他們使用的實驗裝置和選用藥品如圖所示，現(xiàn)分別以A、B、C、D表示如下：

A、B、C、D四個實驗分別由甲、乙、丙、丁四個組的同學來完成，他們都進行了規(guī)范的操作、準確的稱量和細致的觀察。

(1)A實驗：錐形瓶底放層細沙的原因是：___________________________________；小氣球的作用是：__________；白磷剛引燃，立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡。結(jié)論是：質(zhì)量不守恒。待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上稱量，天平平衡。結(jié)論是：質(zhì)量守恒。你認為結(jié)論正確的是________(填“前一種”或“后一種”)，而導致另一種結(jié)論錯誤的原因是：

_________________________________________________________。

(2)丙組同學認為C實驗證明了質(zhì)量守恒定律。請你從原子的角度說明為什么？

_________________________________________________________________________________。

乙、丁兩組同學得到的錯誤結(jié)論是“實驗B、D均說明質(zhì)量不守恒”。老師引導同學們分析了B、D兩個實驗反應前后天平不平衡的原因。你認為B實驗天平不平衡的原因是：______________________________；

D實驗天平不平衡的原因是：_______________________________________。

(3)如果只是將A裝置中的藥品改為少量的二氧化錳和過氧化氫，反應前后天平仍不平衡，原因是：______________________________________；結(jié)論是：參加反應的過氧化氫的質(zhì)量一定______(填“等于”或“不等于”)生成的水和氧氣的質(zhì)量總和。

Answer 1

【答案】 防止白磷燃燒產(chǎn)生的熱量使錐形瓶底部炸裂 緩沖作用 后一種 白磷剛引燃時，裝置內(nèi)氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大 化學反應的過程是反應物的原子重新組合的過程，反應前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變，因此生成物的質(zhì)量也不會改變 因為反應后生成的CO2逸出，使得天平不平衡 因為鎂條燃燒消耗空氣中的氧氣且生成的氧化鎂部分跑到空氣中去，使得天平不平衡 過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣將使氣球脹大 等于

【解析】（1）根據(jù)白磷燃燒放熱及質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容結(jié)合浮力分析；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律的微觀實質(zhì)分析質(zhì)量守恒的原因；根據(jù)B、D實驗減少的物質(zhì)分析天平不平衡的原因；
（3）根據(jù)有氣體生成的反應除了考慮在密閉容器中進行實驗外，還需要考慮氣球脹大受到浮力的影響。

解：（1）白磷燃燒放熱，產(chǎn)生的灼熱的五氧化二磷固體使錐形瓶底部炸裂，因此錐形瓶底放層細沙；為防止白磷燃燒產(chǎn)生的熱量把橡皮塞沖出，因此加一個小氣球，起到緩沖的作用；因為白磷剛引燃時，裝置內(nèi)氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大，所以立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡，而待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上稱量，天平平衡，故結(jié)論正確的是后一種。
（2）C實驗說明了質(zhì)量守恒定律，因為化學反應的過程是反應物的原子重新組合的過程，反應前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變，因此生成物的質(zhì)量也不會改變；B實驗天平不平衡的原因是：因為反應后生成的CO2逸出，使得天平不平衡；D實驗天平不平衡的原因是：因為鎂條燃燒消耗空氣中的氧氣且生成的氧化鎂部分跑到空氣中去，使得天平不平衡；
（3）如果A裝置中只是將藥品改為少量的二氧化錳和過氧化氫，反應前后天平仍不平衡，原因是：過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣將使氣球脹大，裝置受到的浮力增大，因此反應前后天平仍不平衡；得到結(jié)論是：參加反應的過氧化氫的質(zhì)量一定等于生成的水和氧氣的質(zhì)量總和。