Question

3．為了驗證物質(zhì)在發(fā)生化學變化時“參加反應的反應物總質(zhì)量與生成物總質(zhì)量相等”，某校甲、乙兩個興趣小組分別設計了如下的探究實驗：
【進行實驗】如圖所示：

甲小組：把盛有適量CuSO₄溶液的燒杯和幾根用砂紙打磨干凈的鐵釘放在天平上，用砝碼平衡；然后將鐵釘放入到燒杯中，燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象是：鐵表面有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍色變成淺綠色，一段時間后，再將盛有CuSO₄溶液和鐵釘?shù)臒�杯放在托盤天平上稱量，天平任然平衡，根據(jù)此實驗得出的結論是：參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和．
乙小組：把盛有適量稀鹽酸的小試管放入盛有Na₂CO₃溶液的燒杯中；然后將燒杯放到天平上，用砝碼平衡；接著取下燒杯并使試管內(nèi)和燒杯內(nèi)的兩種溶液混合發(fā)生反應，待反應完全后再把燒杯連同試管放到天平上，觀察到天平的指針指向分度盤的右邊（選填“左邊”、“右邊”或“中間”），其原因是：反應中有二氧化碳氣體生成，因此燒杯內(nèi)總質(zhì)量會減少，反應的化學方程式：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
【反思與評價】比較兩個小組的實驗設計，若乙小組使用的試劑不變但要得到和甲小組相同的結論，你認為應對實驗方案進行怎樣的改進？將乙小組中的燒杯改為密閉容器．

Answer 1

分析 【進行實驗】鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，沒有物質(zhì)跑出，質(zhì)量不變，能驗證質(zhì)量守恒．鹽酸和碳酸鈉反應生成了氯化鈉、水、二氧化碳，有氣體跑出質(zhì)量減少，天平不平衡，所以不能用來驗證質(zhì)量守恒．
【反思與評價】若反應有氣體參加或生成，應該在密閉的容器中完成實驗．

解答 解：【進行實驗】鐵和硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅，所以反應的實驗現(xiàn)象為：鐵表面有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍色變成淺綠色；由于甲小組用鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，沒有物質(zhì)散失，質(zhì)量不變天平指針指向刻度盤的中間；可得參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和；
乙小組用的是鹽酸和碳酸鈉反應生成了氯化鈉、水、二氧化碳，有氣體跑出質(zhì)量減少，指針指向刻度盤的右邊；化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
[解釋與結論]甲小組天平平衡說明參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和；乙小組質(zhì)量不相等是因為反應中有二氧化碳氣體生成，因此燒杯內(nèi)總質(zhì)量會減少；
【反思與評價】有氣體產(chǎn)生的實驗必須在密閉容器中進行．
故答案為：【進行實驗】鐵表面有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍色變成淺綠色；參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和；右邊；反應中有二氧化碳氣體生成，因此燒杯內(nèi)總質(zhì)量會減少；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
【反思與評價】將乙小組中的燒杯改為密閉容器．

點評 在設計驗證質(zhì)量守恒的實驗時要考慮實驗在密閉容器中進行，組裝裝置時注意實驗的準確性和安全性．