Question

14．質量守恒定律的定量研究對化學科學發展具有重大作用．
（1）硝酸在工業生產中有廣泛的應用，工業上制取硝酸的關鍵反應為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6R，其中R的化學式為H₂O；
（2）在小燒杯中加入硫酸銅溶液后，加入鐵釘，稱量總質量為m₁，反應發生了一段時間后，再稱量小燒杯及燒杯內物質的總質量為m₂，則（填“=”、“＞”或“＜”）m₁=m₂；
（3）如圖所示裝置，將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒 杯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稱量，發現天平的指針偏右，其原因是鹽酸與碳酸鈉粉末反應的裝置不密閉，生成二氧化碳氣體逸出，使左盤內質量減小，由這個實驗推測：要驗證質量守恒定律，有氣體生成時，實驗環境應在密閉（開放、密閉）體系中進行．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律進行分析判斷．
（2）反應中沒有氣體參加，所以放在敞口的燒杯中進行實驗，反應前后燒杯內物質質量也不變．
（3）根據用實驗來驗證質量守恒定律，那么結果不外乎兩個：相等（當沒有氣體參加或不生成氣體時）、不相等 （當有氣體參加或生成氣體時）解答．

解答 解：（1）依據化學反應前后原子的種類、數目不發生改變：N原子前后均為4，故R中無N原子；反應前有12個H原子，而NO中無H原子，故“6R”中有12個H原子，每個R中有2個H原子；同理可得每個R中含1個O原子，即化學式為：H₂O
（2）因為反應過程中沒有氣體放出，所以反應前后燒杯中物質質量相等．
（3）造成天平的指針向右偏轉的原因是：鹽酸與碳酸鈉粉末反應的裝置不密閉，生成二氧化碳氣體逸出，使左盤內質量減��；要驗證質量守恒定律，有氣體生成時，實驗環境應在密閉體系中進行．
故答案為：（1）H₂O；（2）=；（3）鹽酸與碳酸鈉粉末反應的裝置不密閉，生成二氧化碳氣體逸出，使左盤內質量減小；密閉．

點評 在任何與周圍隔絕的體系中，不論發生何種變化或過程，其總質量始終保持不變．