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1. 实验1反应前后气球先变大后变小的原因:红磷燃烧放出热量,锥形瓶内气体温度升高,瓶内压强增大,故气球先膨胀;红磷燃烧消耗氧气,瓶内气体减少,反应结束冷却后,瓶内压强小于外界大气压,故气球后变小,所以最后气球比红磷燃烧前更瘪。
2. 质量守恒定律适用于化学反应。若未发生化学反应,不能用于验证质量守恒定律。
3. 在探究“反应前后物质的质量关系”中,同学们容易忽略气态物质的质量或烟雾状物质的质量,如:碳酸钠与稀盐酸的反应,易忽略产生的二氧化碳质量;镁条在空气中燃烧,易忽略参加反应的氧气质量,特别容易忽略燃烧时产生的白烟(氧化镁)的质量。因此,如果反应中有气体参加或有气体生成,或者有烟雾状物质生成,要探究此类反应的反应物与生成物之间的质量关系,实验装置须密闭。
[实战演练]
某化学课外小组同学,用如下图所示实验验证质量守恒定律。
(1)甲组同学用A装置探究质量守恒定律,实验步骤如下:将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使小试管中的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描述鐵钉与硫酸铜溶液反应的实验现象 。
②最后天平的指针 (填标号)。
a. 偏左 b. 偏右
c. 不偏转 d. 无法预测
(2)乙组同学用B装置研究质量守恒定律,实验步骤如下:将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使稀盐酸与碳酸钠粉末接触,一段时间后再把烧杯放在天平上,观察到天平的指针偏右。
①造成天平的指针向右偏转的原因是 。
②若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,最后天平仍偏右,原因是 。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到 。
(3)丙组同学用D装置探究质量守恒定律,实验步骤如下:将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使水与食盐粉末接触,一段时间后再把烧杯放在天平上。发现天平的指针不偏转。丙组同学认为实验成功了,该实验很好地验证了质量守恒定律。你认为丙组同学的观点合理吗?说出原因 。
答案:(1)①铁钉表面出现红色的固体,溶液由蓝色变为浅绿色 ②c (2)①稀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反应生成的二氧化碳使气球膨胀,因此左盘装置受到的浮力增大,天平仍偏右 装置密闭,体积不变 (3)不合理。质量守恒定律适用于化学反应,因为D装置的两种药品未发生化学反应,所以不能验证质量守恒定律
2. 质量守恒定律适用于化学反应。若未发生化学反应,不能用于验证质量守恒定律。
3. 在探究“反应前后物质的质量关系”中,同学们容易忽略气态物质的质量或烟雾状物质的质量,如:碳酸钠与稀盐酸的反应,易忽略产生的二氧化碳质量;镁条在空气中燃烧,易忽略参加反应的氧气质量,特别容易忽略燃烧时产生的白烟(氧化镁)的质量。因此,如果反应中有气体参加或有气体生成,或者有烟雾状物质生成,要探究此类反应的反应物与生成物之间的质量关系,实验装置须密闭。
[实战演练]
某化学课外小组同学,用如下图所示实验验证质量守恒定律。
(1)甲组同学用A装置探究质量守恒定律,实验步骤如下:将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使小试管中的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描述鐵钉与硫酸铜溶液反应的实验现象 。
②最后天平的指针 (填标号)。
a. 偏左 b. 偏右
c. 不偏转 d. 无法预测
(2)乙组同学用B装置研究质量守恒定律,实验步骤如下:将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使稀盐酸与碳酸钠粉末接触,一段时间后再把烧杯放在天平上,观察到天平的指针偏右。
①造成天平的指针向右偏转的原因是 。
②若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,最后天平仍偏右,原因是 。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到 。
(3)丙组同学用D装置探究质量守恒定律,实验步骤如下:将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使水与食盐粉末接触,一段时间后再把烧杯放在天平上。发现天平的指针不偏转。丙组同学认为实验成功了,该实验很好地验证了质量守恒定律。你认为丙组同学的观点合理吗?说出原因 。
答案:(1)①铁钉表面出现红色的固体,溶液由蓝色变为浅绿色 ②c (2)①稀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反应生成的二氧化碳使气球膨胀,因此左盘装置受到的浮力增大,天平仍偏右 装置密闭,体积不变 (3)不合理。质量守恒定律适用于化学反应,因为D装置的两种药品未发生化学反应,所以不能验证质量守恒定律