Question

19．對比分析是化學研究和學校的基本方法，為了驗證化學反應(yīng)是否遵守質(zhì)量守恒定律，甲、乙、冰三個興趣小組的同學分別設(shè)計了如圖所示的實驗．

【實驗步驟】如圖所示，甲、乙兩組同學分別把盛有適量NaOH、H₂O₂溶液的小試管放入盛有CuSO₄溶液、MnO₂溶液的燒杯中，并將燒杯放到天平上調(diào)至平衡，接著取下燒杯并將其傾斜，使物質(zhì)混合發(fā)生反應(yīng)，待反應(yīng)后再把燒杯放到天平上，觀察天平是否平衡，丙組同學取一根打磨干凈的細鐵絲和一個石棉網(wǎng)，將它們一起放在托盤天平上，用砝碼平衡，取下鐵絲，將鐵絲放在充滿氧氣的集氣瓶中點燃，燃燒結(jié)束并冷卻后將所得的物質(zhì)與石棉網(wǎng)一起再放回托盤天平上稱量．
【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	化學方程式	結(jié)論
甲組	產(chǎn)生藍色沉淀，天平①平衡（填“平衡”或“不平衡”）	②2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4	該反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律
乙組	燒杯中產(chǎn)生大量氣泡，天平不平衡	③2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑	該反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律
丙組	④劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，反應(yīng)前后稱量質(zhì)量不相等	3Fe+2O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe3O4	該實驗遵守質(zhì)量守恒定律

（2）通過對上述實驗的對比分析，甲丙兩組同學發(fā)現(xiàn)乙同學的結(jié)論是正確的，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)致乙組實驗實驗反應(yīng)后天平不平衡的原因是反應(yīng)生成的氧氣逸散到空氣中，質(zhì)量減少．
【實驗結(jié)論】化學反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律．
【實驗反思】從微觀角度分析化學反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律的原因是：化學反應(yīng)前后，原子的質(zhì)量、種類、數(shù)目均不變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和氫氧化銅，沒有物質(zhì)跑出，質(zhì)量不變，能驗證質(zhì)量守恒；過氧化氫和二氧化錳反應(yīng)生成氧氣和水解答；根據(jù)鐵絲燃燒的現(xiàn)象分析解答；
（2）根據(jù)過氧化氫和二氧化錳反應(yīng)，生成的氧氣逸散到空氣中，質(zhì)量減少解答；
【實驗反思】根據(jù)化學反應(yīng)的實質(zhì)解答．

解答 解：（1）由于甲小組用硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)，生成硫酸鈉和氫氧化銅，沒有物質(zhì)跑出，質(zhì)量不變天平指針指向刻度盤的中間；化學方程式為：2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
乙小組用的是過氧化氫和二氧化錳反應(yīng)生成氧氣和水，有氣體跑出質(zhì)量減少，天平不平衡，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
丙組同學鐵絲放在充滿氧氣的集氣瓶中點燃，實驗現(xiàn)象是：劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體．
（2）乙小組用的是過氧化氫和二氧化錳反應(yīng)生成氧氣和水，有氣體跑出質(zhì)量減少，天平不平衡；
【實驗反思】從微觀角度分析化學反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律的原因是：化學反應(yīng)前后，原子的質(zhì)量種類、數(shù)目均不變．
答案：
（1）

實驗現(xiàn)象	化學方程式	結(jié)論
甲組	產(chǎn)生藍色沉淀，天平①平衡（填“平衡”或“不平衡”）	②2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4；	該反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律
乙組	燒杯中產(chǎn)生大量氣泡，天平不平衡	③2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑	該反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律
丙組	④劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，反應(yīng)前后稱量質(zhì)量不相等	3Fe+2O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe3O4	該實驗遵守質(zhì)量守恒定律

（2）反應(yīng)生成的氧氣逸散到空氣中，質(zhì)量減少；
【實驗反思】種類、數(shù)目．

點評 只要是化學變化，都遵循質(zhì)量守恒定律，質(zhì)量減少一定是有氣體生成跑出（或在氣球中產(chǎn)生浮力），只要是質(zhì)量增加，一定有別的物質(zhì)參加了反應(yīng)，在設(shè)計驗證質(zhì)量守恒的實驗時要考慮實驗在密閉容器中進行，組裝裝置時注意實驗的準確性和安全性．寫方程式要注意一寫二配三注明四等號．尤其是反應(yīng)條件的標注（氣體和沉淀，反應(yīng)條件）．