Question

3．對比分析是化學(xué)研究和學(xué)習(xí)基本方法．甲、乙、丙三位同學(xué)利用圖中的裝置，圍繞“用稱量的方法驗證化學(xué)反應(yīng)是否遵守質(zhì)量守恒定律并分析實驗條件”這一探究目的開展活動．

【實驗步驟】
①如圖所示，甲將白磷和反應(yīng)裝置、乙將裝有稀鹽酸的小試管和碳酸鈉粉末的燒杯，分別放在兩個托盤天平上，并用砝碼使天平平衡．丙對石棉網(wǎng)和打磨干凈的鎂條進行稱量．
②三位同學(xué)分別利用裝置進行化學(xué)反應(yīng)．
③甲、乙同學(xué)在反應(yīng)結(jié)束且甲的裝置冷卻后，將反應(yīng)裝置及裝置內(nèi)的物質(zhì)放在反應(yīng)前使用的托盤天平上，觀察天平是否平衡．丙同學(xué)實驗結(jié)束后稱量石棉網(wǎng)和石棉網(wǎng)上氧化鎂的質(zhì)量，比較反應(yīng)前后質(zhì)量．
【實驗分析】
（1）請你仿照示例，完成實驗現(xiàn)象的記錄和分析．

	實驗現(xiàn)象
甲同學(xué)	①白磷燃燒，產(chǎn)生濃濃的白煙，放出熱量，氣球先變大后又變小，天平平衡	4P+5O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P2O5	該反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律
乙同學(xué)	②燒杯內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，天平不平衡	③Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑	該反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律
丙同學(xué)	鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，放熱，生成 白色固體．反應(yīng)前后稱量質(zhì)量不相等．	④2Mg+O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO	該反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律

（2）比較甲、丙同學(xué)的實驗有許多相似之處，如生成物都屬于下列選項中的B．
A、酸          B、氧化物         C、堿          D、鹽
（3）通過對上述實驗的對比分析，甲乙兩位同學(xué)發(fā)現(xiàn)丙同學(xué)的實驗現(xiàn)象是正確的，但結(jié)論卻是錯誤的．在實驗操作完全正確的情況下，請分析導(dǎo)致丙同學(xué)實驗前后稱量質(zhì)量不相等的原因有反應(yīng)前未稱量參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量，反應(yīng)后生成的氧化鎂部分外溢，無法稱量．
【實驗結(jié)論】化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律．
【實驗反思】（4）請從微觀角度分析化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律的原因是化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都沒有發(fā)生改變．

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量守恒定律內(nèi)容分析解答：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和；其中的關(guān)鍵詞為：參加  生成   各物質(zhì)   化學(xué)反應(yīng)  質(zhì)量總和等．
根據(jù)白磷在空氣中燃燒，發(fā)出黃光，放出熱量，冒出白煙，由于反應(yīng)在密封的容器中進行，反應(yīng)前后稱量質(zhì)量相等；碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)有二氧化碳?xì)怏w生成，由于氣體逸出，反應(yīng)前后稱量質(zhì)量不相等等知識進行分析；根據(jù)有氣體參與和生成的反應(yīng)，在驗證質(zhì)量守恒定律時應(yīng)在密閉容器中進行，鎂條燃燒有氧氣參與，會導(dǎo)致反應(yīng)前后固體的質(zhì)量不相等進行分析．

解答 解：（1）①白磷燃燒有氧氣的參加，反應(yīng)后又有濃煙的產(chǎn)生，因此反應(yīng)需在密閉容器中進行，所以能夠驗證參加化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物的總質(zhì)量和生成物的總質(zhì)量相等．變化結(jié)合磷燃燒的現(xiàn)象和氣球的變化，答案為：白磷燃燒，產(chǎn)生濃濃的白煙，放出熱量，氣球先變大后又變小，天平平衡；
②碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的碳酸鈉與氯化氫的質(zhì)量和等于生成的氯化鈉、水和二氧化碳的質(zhì)量和，因有二氧化碳?xì)怏w溢出，故反應(yīng)后總質(zhì)量比反應(yīng)前總質(zhì)量減少，觀察到天平不平衡；答案為：燒杯內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，天平不平衡；反應(yīng)的方程式為：③Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；   
④鎂條燃燒生成氧化鎂，參加反應(yīng)的是鎂和氧氣，生成的是氧化鎂固體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成的氧化鎂固體質(zhì)量等于參加反應(yīng)的鎂和氧氣的質(zhì)量和，但反應(yīng)沒有在密閉容器中進行了，所以燃燒后的總質(zhì)量大于反應(yīng)前的總質(zhì)量，反應(yīng)的方程式為：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO；
（2）磷燃燒的產(chǎn)物五氧化二磷和鎂燃燒的產(chǎn)物氧化鎂均是由兩種元素組成，且其中一種是氧元素，故都是氧化物；
（3）天平不平衡的原因可能是有氣體的參加反應(yīng)或有氣體、熱量等的溢出，故答案為：反應(yīng)前未稱量參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量，反應(yīng)后生成的氧化鎂部分外溢，無法稱量； 
（4）從微觀角度分析化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律的原因是原子的“三個不變”，即化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都沒有發(fā)生改變．
故答案為：（1）【實驗分析】

	實驗現(xiàn)象
甲同學(xué)	白磷燃燒，產(chǎn)生濃濃的白煙，放出熱量，氣球先變大后又變小，天平平衡	4P+502$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P2O5	該反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律
乙同學(xué)	燒杯內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，天平不平衡	Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑	該反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律
丙同學(xué)	鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，放熱，生成 白色固體．反應(yīng)前后稱量質(zhì)量不相等．	2Mg+O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO	該反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律

（2）B；
（3）反應(yīng)前未稱量參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量，反應(yīng)后生成的氧化鎂部分外溢，無法稱量；
（4）化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都沒有發(fā)生改變．

點評 要驗證質(zhì)量守恒定律需根據(jù)反應(yīng)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(yīng)需在密閉容器中進行．