Question

在“質量守恒定律”的課堂教學中，老師引導同學們進行“化學反應中，反應物與生成物的質量關系”的實驗探究．他們使用的實驗裝置和選用藥品如圖所示，現分別以A、B、C、D表示如下：

A、B、C、D四個實驗分別由甲、乙、丙、丁四個組的同學來完成，他們都進行了規范的操作、準確的稱量和細致的觀察．
（1）A實驗：錐形瓶底放層細沙的原因是：

防止白磷燃燒產生的熱量使錐形瓶底部炸裂

；小氣球的作用是：

緩沖作用

；白磷剛引燃，立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡．結論是：質量不守恒．待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上稱量，天平平衡．結論是：質量守恒．你認為結論正確的是

后一種

（填“前一種”或“后一種”），而導致另一種結論錯誤的原因是：

白磷剛引燃時，裝置內氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮
力增大

．
（2）丙組同學認為C實驗說明了質量守恒定律．請你從原子的角度說明為什么？

化學反應的過程是反應物的原子重新組合的過程，反應前后原子的種類、數目、質量不變，因此生成物的質量也不會改變

．乙、丁兩組同學得到的錯誤結論是“實驗B、D均說明質量不守恒”．老師引導同學們分析了B、D兩個實驗反應前后天平不平衡的原因．你認為B實驗天平不平衡的原因是：

反應時產生的二氧化碳氣體擴散到空氣中，剩余物的質量減少

；D實驗天平不平衡的原因是：

反應時產生的白煙擴散到空氣中，剩余物的質量減少

．
（3）如果A裝置中只是將藥品改為少量的二氧化錳和過氧化氫，反應前后天平仍不平衡，原因是：

過氧化氫分解產生的氧氣將使氣球脹大，裝置受到的浮力增大

；結論是：參加反應的過氧化氫的質量一定

等于

（填“等于”或“不等于”）生成的水和氧氣的質量總和．

Answer 1

分析：（1）根據白磷燃燒放熱及質量守恒定律的內容結合浮力分析；
（2）根據質量守恒定律的微觀實質分析質量守恒的原因；根據B、D實驗減少的物質分析天平不平衡的原因；
（3）根據有氣體生成的反應除了考慮在密閉容器中進行實驗外，還需要考慮氣球漲大受到浮力的影響．

解答：解：（1）白磷燃燒產生的熱量使錐形瓶底部炸裂，因此錐形瓶底放層細沙；為防止白磷燃燒產生的熱量把橡皮塞沖出，因此加一個小氣球，起到緩沖的作用；因為白磷剛引燃時，裝置內氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大，所以立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡，而待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上稱量，天平平衡，故結論正確的是后一種；故填：防止白磷燃燒產生的熱量使錐形瓶底部炸裂；緩沖作用；后一種；白磷剛引燃時，裝置內氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大；
（2）C實驗說明了質量守恒定律，因為化學反應的過程是反應物的原子重新組合的過程，反應前后原子的種類、數目、質量不變，因此生成物的質量也不會改變；故填：化學反應的過程是反應物的原子重新組合的過程，反應前后原子的種類、數目、質量不變，因此生成物的質量也不會改變；
（3）如果A裝置中只是將藥品改為少量的二氧化錳和過氧化氫，反應前后天平仍不平衡，原因是：過氧化氫分解產生的氧氣將使氣球脹大，裝置受到的浮力增大，因此反應前后天平仍不平衡；得到結論是：參加反應的過氧化氫的質量一定等于生成的水和氧氣的質量總和；故填：過氧化氫分解產生的氧氣將使氣球脹大，裝置受到的浮力增大；等于．

點評：本題考查了質量守恒定律的驗證方法的探究，對于有氣體參加反應或有氣體生成的反應需要在密閉容器中進行，還要能夠從微觀的角度對質量守恒定律進行解釋．