Question

物質發生化學變化的前后，總質量是否發生改變？是增加、減小還是不變呢？為此，小明和小剛兩位同學分別進行了實驗探究：小明同學設計的實驗裝置和選用藥品如圖A所示，小剛同學設計的實驗裝置和選用藥品如圖B所示，他們在反應前后都進行了規范的操作，準確的稱量和細致的觀察．

（1）小明同學通過實驗A發現，BaCl₂溶液與Na₂SO₄溶液反應前、后天平平衡，物質的總質量不變．在實驗中還能觀察到的明顯反應現象是______．
（2）小剛同學通過實驗B發現，在碳酸鈉溶液與稀鹽酸反應后，天平指針偏向______（填“左盤”“右盤”之一），該反應前、后物質的質量并不相等．他得此結論的原因是______．
（3）若實驗中，小剛同學向燒杯和小試管中分別加入了50g碳酸鈉溶液和20g稀鹽酸恰好完全反應，反應后所得溶液質量為67.8g，通過計算回答：
①反應中所生成二氧化碳的總質量是______g．
②求所用碳酸鈉溶液溶質的質量分數（寫出計算過程，結果精確至0.1%）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據BaCl₂和Na₂SO₄反應的生成物判斷觀察到的現象；
（2）根據鹽酸與碳酸鈉反應生成了二氧化碳氣體，逸散到了空氣中會使燒杯中物質的質量減少來分析解答；
（3）根據質量守恒定律可計算出二氧化碳的質量，然后根據碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式可以計算出樣品中碳酸鈉的質量，然后計算碳酸鈉溶質的質量分數．
解答：解：（1）BaCl₂和Na₂SO₄反應的生成物是硫酸鋇白色沉淀和氯化鈉，所以現象是由白色沉淀生成；
（2）鹽酸與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水、二氧化碳，因燒杯是敞口放置的，所以生成的二氧化碳逸散到空氣中使質量減小，故指針偏右；
（3）生成二氧化碳的質量為20g+50g-67.8g=2.2g
設所用碳酸鈉溶液溶質的質量為x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                  44
x                   2.2g

x=5.3g
所用碳酸鈉溶液溶質的質量為：=10.6%．
故答案為：（1）有白色沉淀生成；（2）右盤；該反應在敞口容器中進行，反應生成的氣體逸出了；（3）①2.2；②10.6%．
點評：對于質量守恒定律的理解要注意時所用的物質的質量包括氣體固體和液體，而氣體容易被忽略，所以在設計驗證質量守恒的實驗時要考慮實驗在密閉容器中進行．