Question

19．在用白磷（白磷與紅磷組成相同，著火點為40℃）探究質量守恒定律的實驗中，小明同學利用單孔橡膠塞塞上細玻璃管，細玻璃管上端用氣球密封，將裝置放在天平上稱量總質量為M₁，將錐形瓶取下，取出細玻璃管，下端放在酒精燈火焰上灼燒至紅熱后，迅速用橡皮塞將錐形瓶塞緊，并引燃白磷，實驗過程如下圖所示，請回答下列問題：

（1）實驗觀察到A、C中氣球的大小不同，用理化知識解釋產生此現(xiàn)象的原因白磷燃燒消耗氧氣，生成五氧化二磷固體，使瓶內壓強變小，小于外界氣壓，在大氣壓的作用下，C中氣球變小，A中壓強等于外界氣壓，所以A、C中氣球大小不等；
（2）白磷燃燒過程中，能觀察到的現(xiàn)象是白磷燃燒發(fā)出黃光，放出大量的熱，產生大量的白煙；
（3）小明想利用該裝置驗證質量守恒定律，還需要進行的操作是待裝置冷卻后，將裝置放在天平上稱量質量為M₂，將M₁與M₂進行比較；
（4）將C再次放到天平上稱量，天平仍然平衡，在此化學反應中，從微觀角度分析天平平衡的原化學反應前后，原子的種類、數(shù)目和質量不變．

Answer 1

分析 （1）根據氣球的大小與錐形瓶內氣體的壓強大小有關，若外界大氣壓大于錐形瓶內氣體壓強，氣球將變�。�可根據反應后氣體的體積的變化結合壓強有關知識進行分析解答；
（2）根據磷燃燒的現(xiàn)象為白磷燃燒發(fā)出黃光，放出大量的熱，產生大量的白煙解答；
（3）根據驗證質量守恒定律的注意事項解答；
（4）根據參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和進行解答．

解答 解：（1）當白磷被引燃后，發(fā)生的化學反應是磷和氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，五氧化二磷是固體，使瓶內氣體體積減少，壓強變小，小于外界大氣壓，但A中是反應開始內外壓強相等，所以C中氣球變小；
（2）白磷燃燒的現(xiàn)象為白磷燃燒發(fā)出黃光，放出大量的熱，產生大量的白煙；
（3）為了驗證質量守恒定律，需稱量的化學反應前后參加反應和生成的物質的質量．反應前裝置與參加反應的物質的總質量為M₁，測得反應后生成物以及裝置的總質量進行比較即可．操作為：待裝置冷卻后，將裝置放在天平上稱量質量為M₂，將M₁與M₂進行比較；
（4）根據質量守恒定律可知，參加反應的物質白磷和氧氣分別是由磷原子、氧分子構成的，生成物五氧化二磷是由五氧化二磷分子構成的，反應前后原子的種類和數(shù)目以及質量沒有發(fā)生改變，即天平仍然平衡．
答案：（1）白磷燃燒消耗氧氣，生成五氧化二磷固體，使瓶內壓強變小，小于外界氣壓，在大氣壓的作用下，C中氣球變小，A中壓強等于外界氣壓，所以A、C中氣球大小不等；
（2）白磷燃燒發(fā)出黃光，放出大量的熱，產生大量的白煙；
（3）待裝置冷卻后，將裝置放在天平上稱量質量為M₂，將M₁與M₂進行比較；
（4）化學反應前后，原子的種類、數(shù)目和質量不變．

點評 本題主要是通過實驗對質量守恒定律進行探究，其中滲透了物理中壓強方面的知識，有利培養(yǎng)學生實驗探究能力．