Question

17．物質(zhì)發(fā)生化學變化的前后，總質(zhì)量是否發(fā)生改變？是增加、減小還是不變？甲、乙、丙三位同學按下面的步驟進行探究：

（1）甲按圖1的方式實驗，將鹽酸加到碳酸鈉中發(fā)生反應的化學方程式為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，該實驗中，大家進行了兩次稱量，有四個小組得到下列數(shù)據(jù)，其中有問題的兩組數(shù)據(jù)是AD（填序號）．

	A	B	C	D
鹽酸加入Na2CO3粉末前稱量/g	85.3	82.8	84.8	86.5
鹽酸加入Na2CO3粉末后稱量/g	85.3	80.6	83.2	87.8

（2）甲又按照圖2的方式進行實驗，當天平平衡后，擠壓膠頭滴管逐滴滴入鹽酸，最終天平的狀態(tài)是C（填序號）．
A．左盤高      B．右盤高   C．保持平衡
（3）乙同學設計的實驗裝置和選用的藥品如圖3所示（氯化鋇溶液能和硫酸鈉溶液反應，生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉），丙同學設計的實驗裝置和進用的藥品如圖4所示．他們在反應前后都進行了規(guī)范的操作、準確的稱量和細致的觀察．
寫出圖3實驗發(fā)生反應的化學方程式：BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl．
丙用一根細銅絲吊著長玻璃棒的兩端，分別繞上粗銅絲，并使玻璃棒保持水平．然后，用酒精燈給a端銅絲加熱數(shù)分鐘．停止加熱后冷卻，他觀察到的現(xiàn)象是a端上銅絲變黑，玻璃棒a端下沉．
（4）實驗結論：
甲認為在化學反應中，生成物的總質(zhì)量與反應物的總質(zhì)量相等；
乙、丙認為：在化學反應中，生成物的總質(zhì)量與反應物的總質(zhì)量不相等．
你認為甲的結論正確．導致其他實驗結論錯誤的原因是圖1實驗反應后生成的氣體逸散到空氣中去了；圖4實驗a端銅絲增加了氧元素的質(zhì)量．
請從原子的角度分析，結論正確的理由是在化學反應中，反應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．
（5）交流反思：如果有氣體參加或生成的反應，則一定要設計反應在密閉裝置中進行．使用上述實驗裝置，請你選擇另外兩種藥品進行實驗達到實驗目的，這兩種藥品可以是NaCl合AgNO₃（填化學式）．（注：以上四種藥品均不能再用）

Answer 1

分析 （1）題中探究的是碳酸鈉和鹽酸反應前后是否平衡，因為碳酸鈉與鹽酸發(fā)生的是化學變化，故無論結果如何，都是遵守質(zhì)量守恒定律的，之所以天平不平衡的原因是反應中生成了氣體的緣故，所以天平會失去平衡；
（2）由于反應在密閉容器中進行，因此容器中所盛的物質(zhì)的總質(zhì)量不變；反應有碳酸鈉和鹽酸產(chǎn)生的二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈉反應產(chǎn)生的碳酸鈉物質(zhì)．
（3）根據(jù)反應物和復分解反應的原理書寫化學方程式．銅在加熱的條件下會與氧氣反應生成氧化銅，會使銅絲質(zhì)量增加．
（4）化學反應的過程實際上是原子的重新組合過程，原子的數(shù)目、質(zhì)量、種類不會增減．
（5）在驗證質(zhì)量守恒定律時，若有氣體參加或生成的實驗必須在密閉的環(huán)境中進行．

解答 解：（1）碳酸鈉（Na₂CO₃）粉末與鹽酸（HCl）反應，產(chǎn)生二氧化碳氣體、水和氯化鈉，反應的化學方程式是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；由于實驗在敞口的容器中進行，生成的二氧化碳氣體逸出，沒有收集稱量，所以，反應后質(zhì)量會減輕，而A組數(shù)據(jù)不變，D組數(shù)據(jù)增加，故AD兩組數(shù)據(jù)有問題；
（2）由于反應在密閉容器中進行，因此容器中所盛的物質(zhì)的總質(zhì)量不變，最終天平的狀態(tài)是保持平衡；
（3）圖3中氯化鋇能與硫酸鈉反應生成硫酸鋇和氯化鈉，發(fā)生反應的化學方程式為：BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl；
銅在加熱的條件下會與氧氣反應生成黑色的氧化銅，會使銅絲質(zhì)量增加，會使左端下沉，故答案為：a端上銅絲變黑；玻璃棒a端下沉；
（4）化學反應的過程實際上是原子的重新組合過程，原子的數(shù)目、質(zhì)量、種類不會增減，故答案為：；在化學反應中，反應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；圖1實驗反應后生成的氣體逸散到空氣中去了；圖4實驗a端銅絲增加了氧元素的質(zhì)量；
（5）在驗證質(zhì)量守恒定律時，若有氣體參加或生成的實驗必須在密閉的環(huán)境中進行，生成物的質(zhì)量等于參加的反應物的質(zhì)量之和；
選擇藥品驗證質(zhì)量守恒定律時，兩種物質(zhì)要能反應，最好不生成氣體物質(zhì)，故可以選NaCl、AgNO₃．
故答案為：（1）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；AD；
（2）C；
（3）BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl；a端上銅絲變黑；玻璃棒a端下沉；
（4）甲；圖1實驗反應后生成的氣體逸散到空氣中去了；圖4實驗a端銅絲增加了氧元素的質(zhì)量；在化學反應中，反應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；
（5）有氣體參加或生成；NaCl、AgNO₃．

點評 在驗證質(zhì)量守恒定律時，有氣體參加的實驗必須密封，若不密封所得的生成物的質(zhì)量與反應物的質(zhì)量不相等，不能得出質(zhì)量守恒的結論．