Question

12．某實(shí)驗(yàn)學(xué)校老師設(shè)計(jì)了如圖四種裝置來(lái)幫助學(xué)生和理解質(zhì)量守恒定律，請(qǐng)你一起來(lái)參與他們的課題．

【查閱資料】①白磷一般在40°C左右燃燒，而紅磷要在240°C左右才能燃燒白磷在空氣中燃燒生成的白煙會(huì)污染空氣；
②氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，首先確定A裝置不能驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，理由是A裝置中沒有發(fā)生化學(xué)變化．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，又確定D裝置驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，理由是D裝置沒有密閉，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，錐形瓶?jī)?nèi)氣壓減小，外面空氣會(huì)進(jìn)入；
（3）B裝置可以驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，為了使實(shí)驗(yàn)更環(huán)保，可采用放大鏡聚光的方法使瓶中的白磷燃燒，確保裝置始終密閉．
（4）C裝置中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳，若把NaOH溶液全部清除，實(shí)驗(yàn)不能（填“能”或“不能”）成功，理由是氣球會(huì)膨脹，受到的空氣浮力增大．

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量守恒定律只適用于化學(xué)變化解答；依據(jù)各反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析反應(yīng)物與生成物，看有無(wú)氣體參加或生成，對(duì)照裝置，考慮是否由于氣體的進(jìn)入或逸出引起總質(zhì)量的偏大或偏小，或裝置體積的變化引起浮力的變化而影響總質(zhì)量．

解答 解：
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律只適用于化學(xué)變化，酒精與水互溶，屬于物理變化，首先確定A裝置不能驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，理由是A裝置中沒有發(fā)生化學(xué)變化；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，又確定D裝置驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，理由是：該反應(yīng)有二氧化碳?xì)怏w參加反應(yīng)，一開始裝置是密閉的，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)的氫氧化鈉溶液全部流入到錐形瓶后，會(huì)使得空氣進(jìn)入錐形瓶，導(dǎo)致裝置反應(yīng)前后質(zhì)量改變，使反應(yīng)前測(cè)定的質(zhì)量結(jié)果與反應(yīng)后質(zhì)量不相等；
（3）B裝置可以驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，為了使實(shí)驗(yàn)更環(huán)保，可采用放大鏡聚光的方法使瓶中的白磷燃燒，確保裝置始終密閉．
（4）碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，裝置是密閉的，并且集氣瓶中的氫氧化鈉可吸收生成的二氧化碳，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，故可較好地驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，故C裝置中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳，若把NaOH溶液全部清除，實(shí)驗(yàn)不能成功，理由是氣球會(huì)膨脹，受到的空氣浮力增大．
答案：
（1）A裝置中沒有發(fā)生化學(xué)變化；
（2）D；D裝置沒有密閉，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，錐形瓶?jī)?nèi)氣壓減小，外面空氣會(huì)進(jìn)入；
（3）放大鏡聚光；
（4）吸收二氧化碳；不能；氣球會(huì)膨脹，受到的空氣浮力增大．

點(diǎn)評(píng) 該題考查的是質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，解答時(shí)注意看清反應(yīng)物與生成物中是否有氣體、裝置是否需要密閉、裝置所受浮力是否變化．