Question

12．定量研究對于化學科學發(fā)展有重大作用，因此我們應該掌握好有關質量守恒定律的相關知識．
（1）如圖1A、B、C三個實驗用于驗證質量守恒定律，其中不能達到實驗目的是B（選填序號），理由是生成的氣體逸出．

                                       圖1
（2）自然界中綠色植物光合作用可用下式表示：CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光}$淀粉+O₂
①分析化學反應前后元素種類可知：淀粉中一定含有的元素是C、H（填元素符號），可能含有的元素是氧元素（填名稱）．
②在一個密閉容器內有A、B、C、D四種物質，在一定條件下充分反應，測得反應前后各物質的質量如表：

物質	A	B	C	D
反應前質量/g	2	24.5	4	8
反應后質量/g	16.9	0	13.6	X

表中X=8，在反應中D這種物質可能起催化作用．容器內發(fā)生反應的基本類型是分解反應．
（3）某興趣小組為驗證質量守恒定律，做了鎂條在空氣中燃燒的實驗．
①請寫出鎂條與氧氣反應的文字表達式鎂+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$氧化鎂．
②小明發(fā)現(xiàn)燃燒后產(chǎn)物的質量大于反應物鎂條的質量，認為這個反應不遵循質量守恒定律．小紅對此提出了異議，小紅的理由是任何化學反應都符合質量守恒定律，該反應前后質量不相等的原因是空氣中氧氣參加了反應．
（4）圖2是一個具有刻度和可滑動的活塞的玻璃容器，其中有空氣和足量的白磷，將它放在盛有沸水的燒杯上方，進行實驗．請回答下列問題：

           圖2
①玻璃容器中發(fā)生反應的文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．

實驗目的	實驗現(xiàn)象	實驗結論
測定空氣中氧氣   的體積分數(shù)	白磷著火燃燒，活塞先右移，后左移，最后停在刻度約為8（填整數(shù)）的位置上．	空氣的成分按體積計算，該氣體約占空氣體積的21%

②填寫表格中的空白：

Answer 1

分析 （1）根據(jù)驗證質量守恒定律的實驗時所選用的裝置應該考慮到：①如果反應物中有氣體參加反應，或生成物中有氣體生成，應該選用密閉裝置．②如果反應物中沒有氣體參加生成物中也沒有氣體生成，裝置可不考慮密閉；
（2）根據(jù)質量守恒定律結合反應類型的知識進行分析；
（3）根據(jù)鎂和氧氣在點燃的條件下生成氧化鎂，以及質量守恒定律進行分析；
（4）①根據(jù)磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷進行分析．
②根據(jù)用白磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結論和注意事項解答本題，白磷著火點比較低，燃燒時消耗氧氣并放出熱量會使氣體體積膨脹，冷卻后減少的是氧氣的體積．

解答 解：（1）用圖A中的裝置進行驗證質量守恒定律，能達到目的，原因在于裝置是密封的；圖B不能達到目的，因為生成的二氧化碳氣體散逸到空氣中去了；圖C也能達到目的，因為生成物和反應物中都沒有氣體產(chǎn)生． 
所以不能達到實驗目的是：B，理由是：鹽酸與碳酸鈉反應會生成二氧化碳，裝置沒有密封，所以導致天平不能平衡；
（2）①由于二氧化碳和水中含有碳、氫、氧三種元素，因此生成物中也一定含有碳、氫、氧元素，而氧氣中含有氧元素，因此淀粉中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素；
②由于A的質量增加了14.9g，說明A是生成物，B的質量減少了24.5g，說明B是反應物，而C的質量增加了9.6g，說明C也是生成物，而減少的B的質量正好等于A和C增加的質量之和，說明D的質量沒有發(fā)生變化，有可能是催化劑，所以X是8，在反應中D這種物質可能起催化作用，容器內發(fā)生的反應是一種物質生成多種物質，基本類型是：分解反應；
（3）①鎂和氧氣在點燃的條件下生成氧化鎂，文字表達式為：鎂+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$氧化鎂；
②通過質量守恒定律可知，參加反應的各物質質量總和等于生成的各物質質量總和，所以小紅的理由是：任何化學反應都符合質量守恒定律，該反應前后質量不相等的原因是空氣中氧氣參加了反應；
（4）①磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
②本實驗的目的是白磷燃燒測定空氣中氧氣的體積分數(shù)；玻璃管至活塞處的容積刻度為10，根據(jù)氧氣體積約占空氣體積的五分之一，白磷燃燒停止冷卻至室溫后，通過觀察，最后應停在刻度約為8的位置上．
故答案為：（1）B，生成的氣體逸出；
（2）①C、H，氧元素；
②8，催化，分解反應；
（3）①鎂+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$氧化鎂；
②任何化學反應都符合質量守恒定律，該反應前后質量不相等的原因是空氣中氧氣參加了反應；
（4）①磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
②氧氣，8．

點評 本題難度不是很大，主要考查了質量守恒定律及對質量守恒定律的微觀解釋，從而培養(yǎng)學生的理解能力和應用能力．