Question

【題目】小明同學(xué)欲通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明“質(zhì)量守恒定律”，確定以“稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)”為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝罝如圖所示．

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，小明�?yīng)該測(cè)量的數(shù)據(jù)是______________（填“只有反應(yīng)前”“只有反應(yīng)后”“反應(yīng)前、后”之一）整個(gè)反應(yīng)裝罝（包括錐形瓶、氣球和藥品）的質(zhì)量．

（2）實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按如圖方式放好儀器，使天平平衡，記錄稱量數(shù)據(jù)．

②將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中，觀察到錐形瓶中液體里出現(xiàn)的現(xiàn)象之一是_______________．

③當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向右邊，同學(xué)們又重新稱量記錄了數(shù)據(jù)．

他們感到困惑，其他操作均正常，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)為何與預(yù)測(cè)結(jié)果不符？請(qǐng)幫他們分析導(dǎo)致天平不平衡的原因________________________________

同學(xué)們呢經(jīng)過討論，意識(shí)到自己所犯的錯(cuò)誤，有_______生成或參與的化學(xué)反應(yīng)必須在________裝置內(nèi)進(jìn)行，才能正確驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。于是他們對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，如圖所示實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按如圖方式放好儀器，使天平平衡，記錄稱量數(shù)據(jù)．

②將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中，觀察現(xiàn)象。

③當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，氣球完全鼓起，他們發(fā)現(xiàn)天平的指針仍然偏向右邊，你認(rèn)為出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的合理解釋最應(yīng)該是下列各項(xiàng)中的_______（填序號(hào)）

A．該反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目變少

B．該反應(yīng)生成物的總質(zhì)量小于反應(yīng)物的總質(zhì)量

C．空氣的浮力作用干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果

D．生成氣體的反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律．

若不考慮該因素的影響，該反應(yīng)是否遵循質(zhì)量守恒定律？_______

請(qǐng)從微觀方面說明原因_______________________________________________________。

Answer 1

【答案】 反應(yīng)前、后 氣泡 稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳逸出，使反應(yīng)后質(zhì)量減少 氣體 密閉 C 是 化學(xué)反應(yīng)前后原子種類沒有改變、原子的數(shù)目沒有增減、原子的質(zhì)量沒有改變，所以化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變

【解析】（1）欲通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明“質(zhì)量守恒定律”，小明應(yīng)該測(cè)量的數(shù)據(jù)是反應(yīng)前、后整個(gè)反應(yīng)裝置（包括錐形瓶、氣球和藥品）的質(zhì)量，這樣才能比較質(zhì)量是否發(fā)生變化；

（2）②將小試管中的稀鹽酸全部倒入燒杯中，發(fā)生反應(yīng)：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故觀察到燒杯劇烈反應(yīng)，并有氣泡冒出；

③導(dǎo)致天平不平衡的原因是：稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳逸出，使反應(yīng)后質(zhì)量減少；

（3）有氣體生成或參與的化學(xué)反應(yīng)必須在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行，才能正確驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律；

③當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，氣球完全鼓起，他們發(fā)現(xiàn)天平的指針仍然偏向右邊，原因是：空氣的浮力作用干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選C；若不考慮該因素的影響，該反應(yīng)是遵循質(zhì)量守恒定律；從微觀方面的原因：化學(xué)反應(yīng)前后原子種類沒有改變、原子的數(shù)目沒有增減、原子的質(zhì)量沒有改變，所以化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變。

解：（1）驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，則需要測(cè)定反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量，故填：反應(yīng)前、后；
（2）②碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)能生成氯化鈣、水和二氧化碳，故會(huì)觀察到有氣泡產(chǎn)生，故填：有氣泡產(chǎn)生；

③導(dǎo)致天平不平衡的原因是：稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳逸出，使反應(yīng)后質(zhì)量減少；

（3）有氣體生成或參與的化學(xué)反應(yīng)必須在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行，才能正確驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律；
③A、該反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目不變，錯(cuò)誤；
B、該反應(yīng)生成物的總質(zhì)量等于反應(yīng)物的總質(zhì)量，錯(cuò)誤；
C、空氣的浮力作用使裝置收到向上的浮力，干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，正確；
D、生成氣體的反應(yīng)也遵守質(zhì)量守恒定律，錯(cuò)誤。

故選C。

若不考慮該因素的影響，該反應(yīng)是遵循質(zhì)量守恒定律；從微觀方面的原因：化學(xué)反應(yīng)前后原子種類沒有改變、原子的數(shù)目沒有增減、原子的質(zhì)量沒有改變，所以化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變。