Question

19．某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律．

（1）某甲同学用A装置探究质量守恒定律，实验步骤如下：
如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后再把烧杯放在天平上．
①发生反应的化学方程式为Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
②最后天平的指针（填序号）c（a．偏左 b．偏右 c．不偏转 d．无法预测）．
（2）乙同学用B装置研究质量守恒定律，实验步骤如下：
如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上．发现天平的指针偏右．
①造成天平的指针向右偏转的原因是盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出，使左盘内质量减小．
②将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如上图C所示，其他操作不变，最后天平仍不平衡．可见，在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做装置密闭，体积不变．
（3）在化学反应前后，一定不变的是D（填选项）．
①元素种类 ②原子种类 ③原子数目 ④分子种类 ⑤分子数目 ⑥物质的总质量
A、①②③④⑤⑥B、②③④⑤C、①②③④⑥D、①②③⑥

Answer 1

分析 （1）根据硫酸铜溶液与铁钉反应生成硫酸亚铁和铜，写出反应的方程式解答；
（2）根据用实验来验证质量守恒定律，那么结果不外乎两个：相等（当没有气体参加或不生成气体时）、不相等 （当有气体参加或生成气体时）解答；
（3）考查的是质量守恒定律的守恒原因，根据宏观方面的以及微观方面的解答．

解答 解：（1）①硫酸铜溶液与铁钉反应生成硫酸亚铁和铜，烧杯内反应的实验现象为铁钉表面出现红色的固体，溶液有蓝色变为浅绿色，故反应的方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
②甲同学所做的实验中，没有气体参加或生成，所以左右肯定平衡，故选C；
（2）①乙同学所做的实验中，有气体二氧化碳生成，故造成天平的指针向右偏转的原因是：盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出，使左盘内质量减小；
②要想使两边相等，只能把生成的气体收集起来，不让其出去，也就是说必须在密闭容器中进行了；但本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，最后天平仍不平衡．原因是：反应产生的二氧化碳是气球膨胀，因此装置受到的浮力会增大；
可见，在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到：装置密闭，体积不变；
（3）质量守恒的原因：宏观是因为物质的总质量不变、元素的种类、元素的质量；微观是因为：原子的种类、原子的数目、原子的质量不变，故在化学反应前后，一定不变的是①②③⑥；
答案：
（1）①Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；②c
（2）①盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出，使左盘内质量减小；
②装置密闭，体积不变；
（3）D．

点评 本题考查的是质量守恒定律的运用，理解微观上质量守恒的原因、注意反应物或生成物中气体易被忽略等是正确解答本题的关键．