Question

19．在驗證質(zhì)量守恒定律時，某小組三位同學分別做了如下實驗：
（1）如圖A所示，點燃紅磷后觀察到的現(xiàn)象是放出熱量，冒出大量白煙，其中小氣球的作用是可以防止白煙進入空氣，同時起到緩沖作用，錐形瓶底部放入少量細沙的作用是防止瓶底因受熱不均使其炸裂．
（2）如圖所示，A、B是用于驗證質(zhì)量守恒定律的實驗，其中能達到實驗目的是A（填字母），請利用質(zhì)量守恒定律描述該實驗中哪些物質(zhì)的質(zhì)量符合等量關(guān)系參加反應的紅磷和氧氣的質(zhì)量總和等于生成五氧化二磷的質(zhì)量．
（3）如圖C所示，小明同學將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中，觀察到錐形瓶中液體里出現(xiàn)的現(xiàn)象之一是有氣泡產(chǎn)生，當反應結(jié)束時，氣球已經(jīng)完全鼓起，小明發(fā)現(xiàn)天平的指針向右偏了．小明又重新稱量，記錄了數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)指針依然右偏，他感到困惑；其他操作均正常，實驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù)為何與預測結(jié)果不符？你認為出現(xiàn)該實驗現(xiàn)象的合理解釋最應該是下列各項中的C（填序號）．
A、該反應前后原子的種類、數(shù)目變少
B、該反應生成物的總質(zhì)量小于反應物的總質(zhì)量
C、空氣的浮力作用干擾了實驗結(jié)果
D、生成氣體的反應不遵守質(zhì)量守恒定律
（4）另一個學習小組的同學用鎂條在空氣中燃燒完成驗證實驗．實驗前，同學們預測生成物的質(zhì)量比鎂條的質(zhì)量大，原因是鎂條在空氣中燃燒，化學方程式為：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成物的質(zhì)量=鎂條的質(zhì)量+參與反應的氧氣質(zhì)量，所以生成物的質(zhì)量比原來鎂條的質(zhì)量增加了．而反應后實際測量的結(jié)果卻是小于鎂條的質(zhì)量，其原因可能是鎂帶燃燒時有一縷白煙（為生成的氧化鎂）向空氣中擴散，造成氧化鎂的損失；鎂帶燃燒時夾鎂帶的坩堝鉗上有一層白色粉末，此粉末為氧化鎂，也造成氧化鎂的損失（答一點）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象分析；小氣球起到緩沖的作用；錐形瓶底部放一些細沙的目的是：防止瓶底因受熱不均使其炸裂；
（2）做驗證質(zhì)量守恒定律的實驗時所選用的裝置應該考慮到：①如果反應物中有氣體參加反應，或生成物中有氣體生成，應該選用密閉裝置．②如果反應物中沒有氣體參加生成物中也沒有氣體生成，裝置可不考慮密閉；
（3）碳酸鈣與鹽酸反應能夠產(chǎn)生氣泡；根據(jù)氣球膨脹后受到浮力作用．
（4）根據(jù)鎂條在空氣中燃燒的化學方程式和現(xiàn)象進行分析．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學反應中，參加反應前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．

解答 解：（1）紅磷燃燒時放出熱量，冒出大量白煙；小氣球能防止白煙進入空氣，起到緩沖的作用，錐形瓶底部放一些細沙的目的是：防止瓶底因受熱不均使其炸裂；故填：放出熱量，冒出大量白煙；可以防止白煙進入空氣，同時起到緩沖作用；防止瓶底因受熱不均使其炸裂．
（2）用圖A中的裝置進行驗證質(zhì)量守恒定律，能達到目的，原因在于裝置是密封的；實驗中參加反應的紅磷和氧氣的質(zhì)量總和等于生成五氧化二磷的質(zhì)量；圖B不能達到目的，因為生成的二氧化碳氣體散逸到空氣中去了．故填：A；參加反應的紅磷和氧氣的質(zhì)量總和等于生成五氧化二磷的質(zhì)量；
（3）碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，所以現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生；
A、該反應前后原子的種類、數(shù)目不變，錯誤；
B、該反應生成物的總質(zhì)量等于反應物的總質(zhì)量，錯誤；
C、空氣的浮力作用使裝置收到向上的浮力，干擾了實驗結(jié)果，正確；
D、生成氣體的反應也遵守質(zhì)量守恒定律，錯誤．
故填：有氣泡產(chǎn)生；C；
（4）因為鎂條在空氣中燃燒，就是與空氣中的氧氣發(fā)生反應生成氧化鎂的過程，則化學方程式為：2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成物的質(zhì)量=鎂條的質(zhì)量+參與反應的氧氣質(zhì)量，所以生成物的質(zhì)量比原來鎂條的質(zhì)量增加了．
鎂燃燒時的現(xiàn)象為發(fā)出耀眼的白光并有白煙生成，白煙是氧化鎂固體小顆粒，這一部分擴散到空氣中．其次做實驗時鎂帶要用坩堝鉗夾住進行實驗，所以燃燒后的白色粉末可能粘在坩堝鉗上，導致質(zhì)量減輕．
故填：鎂條在空氣中燃燒，化學方程式為：2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成物的質(zhì)量=鎂條的質(zhì)量+參與反應的氧氣質(zhì)量，所以生成物的質(zhì)量比原來鎂條的質(zhì)量增加了；鎂帶燃燒時有一縷白煙（為生成的氧化鎂）向空氣中擴散，造成氧化鎂的損失；鎂帶燃燒時夾鎂帶的坩堝鉗上有一層白色粉末，此粉末為氧化鎂，也造成氧化鎂的損失．

點評 在應用質(zhì)量守恒定律時，一定要分清反應物和生成物，不能忽略氣體物質(zhì)的質(zhì)量．驗證質(zhì)量守恒定律，條件的控制是關(guān)鍵，一般用密閉容器進行實驗，稱量前后容器的質(zhì)量變化．