Question

16．某化學興趣小組的同學欲通過化學實驗證明“質(zhì)量守恒定律”，確定以“稀鹽酸與碳酸鈣反應”為研究對象，設(shè)計的實驗裝罝如圖1所示．

（1）根據(jù)實驗目的，小明應該測量的數(shù)據(jù)是反應前、后（填“只有反應前”、“只有反應后”、“反應前、后”之一）整個反應裝置（包括錐形瓶、氣球和藥品）的質(zhì)量．
（2）實驗步驟如下：
①按如圖方式放好儀器，使天平平衡，記錄稱量數(shù)據(jù)．
②將小試管中的稀鹽酸全部倒入燒杯中，觀察到燒杯劇烈反應，并有氣泡冒出．
③當反應結(jié)束時，同學們發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向右邊．同學們又重新稱量，記錄了數(shù)據(jù)．
他們感到困惑：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？請你幫他們分析導致天平不平衡的原因是稀鹽酸與碳酸鈣反應生成的二氧化碳逸出，使反應后質(zhì)量減少．
（3）同學們經(jīng)過討論，意識到了自己所犯的錯誤，有氣體生成或參與的化學反應必須在密閉裝置內(nèi)進行，才能正確驗證質(zhì)量守恒定律．于是他們對實驗裝置進行了重新設(shè)計，如圖2所示：
實驗步驟如下：
①按如圖方式放好儀器，使天平平衡，記錄稱量數(shù)據(jù)．
②將碳酸鈣粉末全部倒入到錐形瓶中，觀察現(xiàn)象．
③當反應結(jié)束后，氣球完全鼓起，他們發(fā)現(xiàn)天平的指針仍然偏向右邊，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
若不考慮該因素的影響，該反應是否遵循質(zhì)量守恒定律？是（填“是”或“否”），請從微觀方面說明原因化學反應前后原子種類沒有改變、原子的數(shù)目沒有增減、原子的質(zhì)量沒有改變，所以化學反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的知識進行分析，驗證質(zhì)量守恒定律，則需要測定反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量，碳酸鈣和稀鹽酸反應能生成氯化鈣、水和二氧化碳；據(jù)此解答．

解答 解：
（1）驗證質(zhì)量守恒定律，則需要測定反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量，故填：反應前、后；
（2）②碳酸鈣和稀鹽酸反應能生成氯化鈣、水和二氧化碳，故會觀察到有氣泡產(chǎn)生；
③當反應結(jié)束時，同學們發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向右邊，導致天平不平衡的原因是稀鹽酸與碳酸鈣反應生成的二氧化碳逸出，使反應后質(zhì)量減少；
（3）驗證質(zhì)量守恒定律時，有氣體生成或參與的化學反應必須在密閉裝置內(nèi)進行；
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：C．
化學反應前后原子種類沒有改變、原子的數(shù)目沒有增減、原子的質(zhì)量沒有改變，所以化學反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變；化學反應都遵守質(zhì)量守恒定律，若不考慮該因素的影響，該反應是遵循質(zhì)量守恒定律；
答案：
（1）反應前、后  
（2）氣泡   稀鹽酸與碳酸鈣反應生成的二氧化碳逸出，使反應后質(zhì)量減少    
（3）氣體   密閉    C   是     化學反應前后原子種類沒有改變、原子的數(shù)目沒有增減、原子的質(zhì)量沒有改變，所以化學反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變．

點評 本題考查了質(zhì)量守恒定律的實驗探究，完成此題，可以依據(jù)探究過程中的注意事項進行．