探究“反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系”

洪茲田 蘇靈海

1. 實驗1反應(yīng)前后氣球先變大后變小的原因：紅磷燃燒放出熱量，錐形瓶內(nèi)氣體溫度升高，瓶內(nèi)壓強增大，故氣球先膨脹;紅磷燃燒消耗氧氣，瓶內(nèi)氣體減少，反應(yīng)結(jié)束冷卻后，瓶內(nèi)壓強小于外界大氣壓，故氣球后變小，所以最后氣球比紅磷燃燒前更癟。

2. 質(zhì)量守恒定律適用于化學(xué)反應(yīng)。若未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不能用于驗證質(zhì)量守恒定律。

3. 在探究“反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系”中，同學(xué)們?nèi)菀缀雎詺鈶B(tài)物質(zhì)的質(zhì)量或煙霧狀物質(zhì)的質(zhì)量，如：碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)，易忽略產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量;鎂條在空氣中燃燒，易忽略參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量，特別容易忽略燃燒時產(chǎn)生的白煙（氧化鎂）的質(zhì)量。因此，如果反應(yīng)中有氣體參加或有氣體生成，或者有煙霧狀物質(zhì)生成，要探究此類反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系，實驗裝置須密閉。

[實戰(zhàn)演練]

某化學(xué)課外小組同學(xué)，用如下圖所示實驗驗證質(zhì)量守恒定律。

（1）甲組同學(xué)用A裝置探究質(zhì)量守恒定律，實驗步驟如下：將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使小試管中的硫酸銅溶液與鐵釘接觸，一段時間后再把燒杯放在天平上。

①描述鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)的實驗現(xiàn)象 。

②最后天平的指針 （填標(biāo)號）。

a. 偏左? ? ? ? b. 偏右

c. 不偏轉(zhuǎn)? ? ? ? d. 無法預(yù)測

（2）乙組同學(xué)用B裝置研究質(zhì)量守恒定律，實驗步驟如下：將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使稀鹽酸與碳酸鈉粉末接觸，一段時間后再把燒杯放在天平上，觀察到天平的指針偏右。

①造成天平的指針向右偏轉(zhuǎn)的原因是 。

②若將本實驗中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶，如上圖C所示，其他操作不變，最后天平仍偏右，原因是 ?？梢?，在驗證質(zhì)量守恒定律時，若利用有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計實驗，在裝置設(shè)計方面應(yīng)做到 。

（3）丙組同學(xué)用D裝置探究質(zhì)量守恒定律，實驗步驟如下：將燒杯放在天平上用砝碼平衡，然后傾斜燒杯使水與食鹽粉末接觸，一段時間后再把燒杯放在天平上。發(fā)現(xiàn)天平的指針不偏轉(zhuǎn)。丙組同學(xué)認(rèn)為實驗成功了，該實驗很好地驗證了質(zhì)量守恒定律。你認(rèn)為丙組同學(xué)的觀點合理嗎？說出原因 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

答案：（1）①鐵釘表面出現(xiàn)紅色的固體，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色 ②c （2）①稀鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)的裝置不密閉，生成二氧化碳?xì)怏w逸出，使左盤內(nèi)質(zhì)量減小 ②反應(yīng)生成的二氧化碳使氣球膨脹，因此左盤裝置受到的浮力增大，天平仍偏右 裝置密閉，體積不變 （3）不合理。質(zhì)量守恒定律適用于化學(xué)反應(yīng)，因為D裝置的兩種藥品未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以不能驗證質(zhì)量守恒定律