Question

某化學(xué)課外小組同學(xué)進(jìn)行實驗探究，裝置如圖1所示．
（1）甲同學(xué)用A裝置探究質(zhì)量守恒定律，實驗步驟如下：
如圖將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后取下燒杯，將燒杯傾斜，使硫酸銅溶液與鐵釘接觸，一段時間后再把燒杯放在天平上．發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄最后天平的指針（填序號）

 

．（a．偏左   b．偏右   c．不偏轉(zhuǎn)   d．無法預(yù)測）
（2）乙同學(xué)用B裝置探究質(zhì)量守恒定律，實驗步驟如下：
如圖將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后取下燒杯，將燒杯傾斜，使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸，一段時間后再把燒杯放在天平上．發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑發(fā)現(xiàn)天平的指針偏右．
①造成天平的指針向右偏轉(zhuǎn)的原因是

 

．
②若將本實驗中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶，如圖2所示，其他操作不變，最后天平仍不平衡．可見，在驗證質(zhì)量守恒定律時，若利用有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計實驗，在裝置設(shè)計方面應(yīng)做到

 

．
（3）在化學(xué)反應(yīng)前后，一定不變的是（填序號）

 

．
①元素種類          ②原子種類          ③原子數(shù)目
④分子種類          ⑤分子數(shù)目          ⑥物質(zhì)的總質(zhì)量
（4）應(yīng)用質(zhì)量守恒定律可以確定反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式．煤燃燒會產(chǎn)生大量的空氣污染物．為減少煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴�，可向煤中加入適量的石灰石，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaCO₃+O₂+2SO₂═2CaSO₄+2X．則X的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點：質(zhì)量守恒定律的實驗探究,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用

專題：科學(xué)探究

分析：（1）（2）是用實驗來驗證質(zhì)量守恒定律，那么結(jié)果不外乎兩個：相等（當(dāng)沒有氣體參加或不生成氣體時）、不相等 （當(dāng)有氣體參加或生成氣體時）；
（3）考查的是質(zhì)量守恒定律的守恒原因，宏觀方面的以及微觀方面的；
（4）用質(zhì)量守恒定律解決一些常見類型的題目，主要利用守恒的原因來解答．

解答：解：
（1）①硫酸銅溶液與鐵釘反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，反應(yīng)的方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；甲同學(xué)所做的實驗中，沒有氣體參加或生成，所以左右肯定平衡，故選C；
（2）
①乙同學(xué)所做的實驗中，有氣體二氧化碳生成，故造成天平的指針向右偏轉(zhuǎn)的原因是：鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)的裝置不密閉，生成二氧化碳?xì)怏w逸出，使左盤內(nèi)質(zhì)量減��；
②要想使兩邊相等，只能把生成的氣體收集起來，不讓其出去，也就是說必須在密閉容器中進(jìn)行了；但本實驗中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶，最后天平仍不平衡．原因是：反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳是氣球膨脹，因此裝置受到的浮力會增大；
可見，在探究質(zhì)量守恒定律時，若利用有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計實驗，在裝置設(shè)計方面應(yīng)做到：裝置密閉，體積不變；
（3）質(zhì)量守恒的原因：宏觀是因為物質(zhì)的總質(zhì)量不變、元素的種類、元素的質(zhì)量；微觀是因為：原子的種類、原子的數(shù)目、原子的質(zhì)量不變，故在化學(xué)反應(yīng)前后，一定不變的是①②③⑥；
（4）根據(jù)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目不變，反應(yīng)前Ca、C、O、S的原子個數(shù)為2、，2、12、2，反應(yīng)后Ca、C、O、S的原子個數(shù)為2、0、8、2，可知X中含C、O元素．根據(jù)反應(yīng)前后原子的數(shù)目不變，可知X的化學(xué)式為CO₂；
答案：
（1）C
（2）
①生成的二氧化碳?xì)怏w逸出，使左盤的質(zhì)量減�。�
②裝置密閉，體積不變
（3）①②③⑥
（4）CO₂

點評：本題考查的是質(zhì)量守恒定律的運用，理解微觀上質(zhì)量守恒的原因、注意反應(yīng)物或生成物中氣體易被忽略等是正確解答本題的關(guān)鍵．