Question

某化學(xué)課外小組同學(xué)，用如圖所示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律
（1）甲同學(xué)用A裝置探究質(zhì)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
如圖一將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使硫酸銅溶液與鐵釘接觸，一段時(shí)間后再把燒杯放在天平上．
①發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu

；
②最后天平的指針

c

（填序號(hào)）（a偏左b．偏右c．不偏轉(zhuǎn)d．無法預(yù)測）
（2）乙同學(xué)用B裝置研究質(zhì)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)步驟如下：如圖一將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸，一段時(shí)間后再把燒杯放在天平上．發(fā)現(xiàn)天平的指針偏右．
①造成天平的指針向右偏轉(zhuǎn)的原因是

鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)的裝置不密閉，生成二氧化碳?xì)怏w逸出，使左盤內(nèi)質(zhì)量減小

．
②若將本實(shí)驗(yàn)中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶，如圖二所示，其他操作不變，最后天平仍不平衡．原因是

反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳是氣球膨脹，因此裝置受到的浮力會(huì)增大

可見，在探究質(zhì)量守恒定律時(shí)，若利用有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在裝置設(shè)計(jì)方面應(yīng)做到

裝置密閉，體積不變

（3）在化學(xué)反應(yīng)前后，一定不變的是

①②③⑥

（填序號(hào)）
①元素種類；②原子種類；③原子數(shù)目；④分子種類；⑤分子數(shù)目；⑥物質(zhì)的總質(zhì)量．
（4）應(yīng)用質(zhì)量守恒定律可以確定反應(yīng)物或產(chǎn)物的化學(xué)式．在載人宇宙飛船中，一般都安裝盛放過氧化鈉（Na₂O₂）顆粒的裝置，它的作用是再生氧氣，供宇航員呼吸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 Na₂O₂+2CO₂=2X+O₂．則X的化學(xué)式為

Na₂CO₃

．

Answer 1

分析：讀題可知：本題（1）（2）是用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，那么結(jié)果不外乎兩個(gè)：相等（當(dāng)沒有氣體參加或不生成氣體時(shí)）、不相等 （當(dāng)有氣體參加或生成氣體時(shí)）；
（3）考查的是質(zhì)量守恒定律的守恒原因，宏觀方面的以及微觀方面的；
（4）用質(zhì)量守恒定律解決一些常見類型的題目，主要利用守恒的原因來解答．

解答：解：（1）①硫酸銅溶液與鐵釘反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，故反應(yīng)的方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
②甲同學(xué)所做的實(shí)驗(yàn)中，沒有氣體參加或生成，所以左右肯定平衡，故選C；
（2）①乙同學(xué)所做的實(shí)驗(yàn)中，有氣體二氧化碳生成，故造成天平的指針向右偏轉(zhuǎn)的原因是：鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)的裝置不密閉，生成二氧化碳?xì)怏w逸出，使左盤內(nèi)質(zhì)量減�。�
②要想使兩邊相等，只能把生成的氣體收集起來，不讓其出去，也就是說必須在密閉容器中進(jìn)行了；但本實(shí)驗(yàn)中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶，最后天平仍不平衡．原因是：反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳是氣球膨脹，因此裝置受到的浮力會(huì)增大；
可見，在探究質(zhì)量守恒定律時(shí)，若利用有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在裝置設(shè)計(jì)方面應(yīng)做到：裝置密閉，體積不變；
故答案為：鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)的裝置不密閉，生成二氧化碳?xì)怏w逸出，使左盤內(nèi)質(zhì)量減��；
反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳是氣球膨脹，因此裝置受到的浮力會(huì)增大；
裝置密閉，體積不變；
（3）質(zhì)量守恒的原因：宏觀是因?yàn)槲镔|(zhì)的總質(zhì)量不變、元素的種類、元素的質(zhì)量；微觀是因?yàn)椋涸�子的種類、原子的數(shù)目、原子的質(zhì)量不變，故在化學(xué)反應(yīng)前后，一定不變的是①②③⑥；
（4）根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類不變，可知X中含Na、C、O元素．根據(jù)反應(yīng)前后原子的數(shù)目不變，可知X的化學(xué)式為Na₂CO₃；

點(diǎn)評：本題考查的是質(zhì)量守恒定律的運(yùn)用，理解微觀上質(zhì)量守恒的原因、注意反應(yīng)物或生成物中氣體易被忽略等是正確解答本題的關(guān)鍵．