Question

13．化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證．以下是老師引導學生探究“質(zhì)量守恒定律”的教學片段，請你參與探究：
【提出問題】化學反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和是否相等？
【猜想與假設】猜想1：不相等；     猜想2：相等．
【實驗探究】甲、乙兩組同學用托盤天平分別稱量反應前后物質(zhì)的質(zhì)量．

	甲   組	乙   組
實驗 方案 （反應后略）
實驗 現(xiàn)象	有氣泡產(chǎn)生， 天平指針向右偏轉	鐵釘表面有紅色物質(zhì)析出， 溶液顏色發(fā)生改變， 天平指針沒有偏轉
結論	猜想1正確	猜想2正確 反應的化學方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

【反思評價】究竟哪種猜想正確？通過討論，同學們發(fā)現(xiàn)甲組中有氣體溢出，導致指針向右偏轉．得到啟示：在探究化學反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和是否相等時，凡有氣體生成或參加的反應一定要在密閉容器中進行．
【優(yōu)化裝置】同學們對甲組左盤中的反應裝置進行了如下三種改進，查閱資料后發(fā)現(xiàn)最佳裝置是B，則猜想B中氫氧化鈉具有的化學性質(zhì)是能與二氧化碳發(fā)生反應．

【得出結論】同學們利用改進后的最佳裝置進行再次探究，均得出猜想2正確．進一步分析發(fā)現(xiàn)，反應體系中器材和未參加反應的物質(zhì)的質(zhì)量在反應前后保持不變，最終得出結論：參加化學反應（或參加反應）的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和．
【解釋應用】解釋：化學反應前后，原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量均不變，所以質(zhì)量守恒．
應用：硝酸銨（NH₄NO₃）固體在不同溫度下發(fā)生不同的分解反應，則下列各物質(zhì)可能是該反應產(chǎn)物的是ABD（填序號）．
A．NH₃    B．H₂O    C．SO₂D．N₂．

Answer 1

分析 【猜想與假設】根據(jù)探究原理提出猜想；
【實驗探究】根據(jù)鐵與硫酸銅反應，生成硫酸亞鐵和銅進行分析；
【反思評價】根據(jù)有氣體參與和生成的反應，在驗證質(zhì)量守恒定律時應在密閉容器中進行解答；
【優(yōu)化裝置】根據(jù)裝置特點進行分析解答；
【得出結論】根據(jù)質(zhì)量守恒定律內(nèi)容分析解答：參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和；
【解釋應用】利用質(zhì)量守恒定律中化學反應前后元素的種類不變的知識解決．

解答 解：
【猜想與假設】化學反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和，猜想1：不相等；     猜想2：相等；
【實驗探究】鐵與硫酸銅反應，生成硫酸亞鐵和銅，反應的方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【反思評價】通過討論，同學們發(fā)現(xiàn)甲組中有氣體溢出，導致指針向右偏轉．得到啟示：在探究化學反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和是否相等時，凡有氣體生成或參加的反應一定要在密閉中進行．
【優(yōu)化裝置】最佳裝置是B，A同學實驗中碳酸鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳充滿氣球，使整個裝置所受空氣浮力增大．因此反應后天平不能平衡．C中碳酸鈉粉末與鹽酸反應太快，橡皮塞易彈出；B中氫氧化鈉能吸收碳酸鈉與鹽酸反應生成二氧化碳；
【得出結論】參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和；
【解釋應用】因為化學反應前后元素的種類不變，硝酸銨（NH₄NO₃）中含有氮、氧、氫三種元素，所以反應產(chǎn)物中不可能含有硫元素．故可能是該反應產(chǎn)物的是ABD．
答案：
【猜想與假設】相等；
【實驗探究】Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【反思評價】密閉容器；
【優(yōu)化裝置】氫氧化鈉能與二氧化碳發(fā)生反應．
【得出結論】參加化學反應（或參加反應）；
【解釋應用】ABD

點評 要驗證質(zhì)量守恒定律需根據(jù)反應物的狀態(tài)和產(chǎn)物的狀態(tài)選擇敞口或密閉裝置，若有氣體參加或生成的反應需在密閉容器中進行．該題是對質(zhì)量守恒定律的知識應用題，解題的關鍵是利用了反應前后元素的種類不會改變的知識．