Question

某同學按圖1裝置對質(zhì)量守恒定律進行實驗探究，請根據(jù)題目要求回答下列問題．
（已知碳酸鈉（Na₂CO₃）粉末與鹽酸（HCl）反應，產(chǎn)生二氧化碳氣體、水和氯化鈉．）
（1）在小燒杯中加入硫酸銅溶液后，在試管中加入鐵釘，稱量總質(zhì)量為m₁，然后取下燒杯，將試管中的鐵釘投入燒杯中，發(fā)生反應的實驗現(xiàn)象為

 

，反應發(fā)生了一段時間后，再稱量小燒杯、試管及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量為 m₂，則（填“=”“＞”“＜”）m₁

 

m₂．說明質(zhì)量守恒．請從微觀的角度分析守恒的原因是

 

．

（2）如圖2，若在小燒杯中裝有碳酸鈉粉末，小試管中裝有稀鹽酸．稱量小燒杯中所有物質(zhì)的質(zhì)量為m₁，然后將小燒杯中的碳酸鈉與鹽酸完全混合，發(fā)生反應的化學方程式為

 

；反應發(fā)生了一段時間后，再稱量小燒杯及燒瓶內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量為 m₂，則m₁

 

m₂（填“=”“＞”“＜”），其原因為

 

．
（3）通過上述實驗你得到的啟示是

 

．
（4）在A+2B=2C+2D的反應中，12克A和一定量B恰好完全反應生成28克C和2克D，若要生成10克D，需要參加反應的B的質(zhì)量為

 

克．

Answer 1

考點：質(zhì)量守恒定律的實驗探究,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）鐵與藍色的硫酸銅溶液發(fā)生置換反應，生成硫酸亞鐵溶于水中，同時生成紅色固體銅，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(nèi)物質(zhì)質(zhì)量也不變；
（2）碳酸鈉與鹽酸反應生成物中有氣體二氧化碳，所以放在小燒杯內(nèi)進行反應時，二氧化碳氣體逸散到空氣中，而使反應前后燒杯內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量不相等；
（3）考慮有氣體生成的反應驗證質(zhì)量守恒定律應在密閉的容器中進行；
（4）根據(jù)化學方程式和已知條件“在A+2B=2C+2D的反應中，12克A和一定量B恰好完全反應生成28克C和2克D，若要生成10克D”，列出比例式，即可求出B的質(zhì)量．

解答：解：
（1）鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應，生成硫酸亞鐵和銅．硫酸銅溶液呈藍色而硫酸亞鐵溶液為淺綠色，生成紅色的銅附在鐵釘表面；反應中沒有氣體參加，所以燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量始終不變．
（2）碳酸鈉與鹽酸生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前各物質(zhì)的總質(zhì)量等于反應后各物質(zhì)的總質(zhì)量，但由于生成的二氧化碳氣體放出，所以燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量隨反應的發(fā)生不斷減�。�
（3）通過上述實驗你得到的啟示是有氣體生成的反應驗證質(zhì)量守恒定律應在密閉的容器中進行；
（4）解：已知“12克A和一定量B恰好完全反應生成28克C和2克D”，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可知B的質(zhì)量為28g+2g-12g=18g；若要生成10克D，則設生成B的質(zhì)量為x，則
 A+2B=2C+2D
   18g   2g
    x    10g 
則

18g

2g

=

x

10g

，解得，x=90g；
故答案為：
（1）鐵釘表面附著一層銀白色的固體；=；反應前后原子的種類、原子的數(shù)目、原子的質(zhì)量都沒有改變．
（2）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；＞；反應產(chǎn)生的二氧化碳氣體逸散到空氣中導致質(zhì)量減少
（3）有氣體生成的反應驗證質(zhì)量守恒定律應在密閉的容器中進行．
（4）90克

點評：本題難度不大，考查的是質(zhì)量守恒定律的應用，解題的關(guān)鍵是分析表中數(shù)據(jù)，靈活運用質(zhì)量守恒定律．但要注意在任何與周圍隔絕的體系中，不論發(fā)生何種變化或過程，其總質(zhì)量始終保持不變．