Question

5．质量守恒定律是自然界的普遍规律，请用相关知识完成下列问题．

（1）某化合物在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，推测该化合物中一定含有的元素是C、H；
（2）卫星运载火箭的动力由高氯酸铵（NH₄ClO₄）发生反应提供，化学方程式为：2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N${\;}_{{2}_{\;}}$↑+Cl₂↑+2O₂↑+4X．则X的化学式为H₂O；
（3）用图1所示的三个实验验证质量守恒定律，其中实验前后天平不能保持平衡的是B（填序号），理由是B是在敞口的容器中反应且生成了气体；
（4）从微观角度分析化学反应有助于我们理解质量守恒定律，在一密闭容器内有4种物质A、B、C、D，它们在一定条件下发生化学反应，经过一段时间后停止反应．A、B、C、D的微观示意图和反应前后物质的质量如下表所示．

物质	A	B	C	D
微观示意图
反应前质量/g	100	20	y	x
反应后质量/g	32	140	108	0

①反应中A、B、C、D四种物质属于生成物的是BC；
②表中x的值是108；
③从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是原子的种类、原子的数目和原子的质量都没有发生改变．
（5）镁带在一密闭容器中与氧气完全燃烧后生成氧化镁，其固体质量变化可用图2表示，则质量差（M₂-M₁）表示的意义是参加反应的氧气的质量．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律，在化学反应前后元素的种类没有改变来推断；
（2）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式；
（3）根据三个实验中所发生的反应的来完成解答；
（4）①根据反应前后原子的种类不变来书写出该反应的化学方程式，然后计算出反应中B、C的质量比值即可；
②根据Ⅲ中计算的质量比结合B的质量变化进行解答即可；
③根据化学反应的实质进行分析；
（5）根据质量守恒定律及其应用回答，镁在空气中燃烧是与氧气反应，反应后生成氧化镁，氧化镁的质量等于镁和参加反应的氧气的质量和．

解答 解：（1）根据“化合物在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水”，则可知：生成物二氧化碳、水中含有C，H，O元素，则反应物中也一定含有这三种元素．物质在空气中燃烧是和空气中的氧气反应，氧气由O元素组成，则C，H定是从某物质中来，而某物质中也可能含有O元素；
（2）根据反应的化学方程式2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N₂↑+Cl₂↑+2O₂↑+4X，反应物中氮、氢、氯、氧原子个数分别为2、8、2、8，反应后的生成物中氮、氢、氯、氧原子个数分别为2、0、2、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则4X分子中含有8个氢原子和4个氧原子，则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为H₂O；
（3）分析三个实验可以知道，反应A中是在密闭的容器中反应，B是在敞口的容器中反应且生成了气体，而C虽然是敞口的容器中反应但是没有生成气体，所以可以判断反应前后B实验实验前后天平不能保持平衡；
（4）①根据表格中的信息可以知道，反应前后B的质量增加了，所以B为生成物，而反应前后A物质的质量减少了，所以A为反应物，结合反应前后元素的种类不变可以知道，反应物为A和D，而生成物为B和C；
②反应中生成B的质量为：140g-20g=120g，而B：C=10：9，所以可以判断反应中生成C的质量为108g，x=108．
③根据化学反应的实质可以知道，在反应的过程中是分子裂解成原子，原子进行了重新组合而得到新的分子，所以该过程中原子的种类、原子的数目和原子的质量都没有发生改变，所以化学反应前后质量守恒．
（5）从图示看出，M₁表示反应前固体的质量，就是镁条的质量，M₂表示反应后固体的质量，是氧化镁的质量，则，M₂-M₁就表示参加反应的氧气的质量．
故答案为：
（1）C、H；
（2）H₂O；
（3）B；B是在敞口的容器中反应且生成了气体；
（4）108；原子的种类、原子的数目和原子的质量都没有发生改变；
（5）参加反应的氧气的质量

点评 要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记微粒观点及模型图的应用，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．