Question

【題目】在“質(zhì)量守恒定律”的課堂教學(xué)中，老師引導(dǎo)同學(xué)們進(jìn)行“化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)探究。他們使用的實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)分別由甲、乙、丙、丁四個(gè)組的同學(xué)來完成，他們都進(jìn)行了規(guī)范的操作、準(zhǔn)確的稱量和細(xì)致的觀察。

(1)A實(shí)驗(yàn)：錐形瓶底放層細(xì)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(rèn)為結(jié)論正確的是________(填“前一種”或“后一種”)，而導(dǎo)致另一種結(jié)論錯(cuò)誤的原因是：

_________________________________________________________。

(2)丙組同學(xué)認(rèn)為C實(shí)驗(yàn)證明了質(zhì)量守恒定律。請(qǐng)你從原子的角度說明為什么？

_________________________________________________________________________________。

乙、丁兩組同學(xué)得到的錯(cuò)誤結(jié)論是“實(shí)驗(yàn)B、D均說明質(zhì)量不守恒”。老師引導(dǎo)同學(xué)們分析了B、D兩個(gè)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前后天平不平衡的原因。你認(rèn)為B實(shí)驗(yàn)天平不平衡的原因是：______________________________；

D實(shí)驗(yàn)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(yīng)前后天平仍不平衡，原因是：______________________________________；結(jié)論是：參加反應(yīng)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(shí)，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(xué)反應(yīng)的過程是反應(yīng)物的原子重新組合的過程，反應(yīng)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(huì)改變 因?yàn)榉磻?yīng)后生成的CO2逸出，使得天平不平衡 因?yàn)殒V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(shí)質(zhì)分析質(zhì)量守恒的原因；根據(jù)B、D實(shí)驗(yàn)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(yīng)除了考慮在密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(xì)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(gè)小氣球，起到緩沖的作用；因?yàn)榘琢讋傄�燃時(shí)，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(shí)驗(yàn)說明了質(zhì)量守恒定律，因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)的過程是反應(yīng)物的原子重新組合的過程，反應(yīng)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(huì)改變；B實(shí)驗(yàn)天平不平衡的原因是：因?yàn)榉磻?yīng)后生成的CO2逸出，使得天平不平衡；D實(shí)驗(yàn)天平不平衡的原因是：因?yàn)殒V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(yīng)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(yīng)前后天平仍不平衡；得到結(jié)論是：參加反應(yīng)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。