Question

【題目】小昊同學欲通過化學實驗驗證“質量守恒定律”，進行了下列實驗探究。

（實驗設計）根據實驗目的，小昊確定以“鐵和硫酸銅溶液”為研究對象，設計的實驗裝罝如圖二所示。

（進行實驗）

實驗步驟	實驗現象與記錄	解釋或結論
①調零		如圖一所示，調節平衡螺母天平無法平衡的原因是 _________；
②稱量鐵釘的質量	記錄稱量數據為5.6g
③稱量硫酸銅溶液和燒杯的總質量	記錄稱量數據為113.2g
④鐵釘放入盛有硫酸銅溶液的燒杯中	_____________________________________________	該反應的化學方程式為__________________________；
⑤充分反應后，按如圖二方式放好儀器和藥品并稱量	記錄稱量數據為_____________	該反應遵守質量守恒定律

（交流反思）（1）下列物質的溶液可以替代硫酸銅溶液直接利用圖二裝置完成上述實驗的是______（填序號）。 A．硫酸鋁 B．稀硫酸 C．硝酸銀 D．乙醇

（2）實驗結束后，過濾步驟⑤燒杯中的混合物，洗滌和干燥后稱量固體的質量為5.8g，則該實驗中生成銅的質量為___________g。

Answer 1

【答案】游碼沒歸零 鐵片上有紫紅色物質析出，溶液由藍色變淺綠色 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 118.8g C 1.6

【解析】

進行實驗：

托盤天平調零時應先將游碼歸零，然后調節平衡螺母；鐵釘與硫酸銅溶液反應的實驗現象為鐵片上有紫紅色物質析出，溶液由藍色變淺綠色；該反應的化學方程式為：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；實驗中反應前后質量不變，所以當反應結束后，記錄稱量數據應為鐵釘、燒杯及硫酸銅溶液的總質量為113.2g+5.6g=118.8g；

交流反思：

（1）鐵的活動性比鋁弱，所以鐵釘不能與硫酸鋁溶液反應，鐵釘也不能與乙醇溶液發生化學變化，所以它們不能用來驗證質量守恒定律；鐵釘與稀硫酸能反應，但會產生氫氣從液體中逸出使得反應前后質量不等，故也不能直接利用圖二裝置進行驗證，鐵比銀活潑，鐵釘能和硝酸銀反應生成銀和硝酸亞鐵，故選硝酸銀。

（2）5.6g鐵釘與硫酸銅溶液反應后固體質量增加到5.8g，反應后的固體應為鐵和銅的混合物，可設生成銅的質量為x，則剩余鐵的質量為5.8g-x，參加反應鐵的質量為5.6g-（5.8g-x）=x-0.2g，

解：設生成銅的質量為x。

解得x=1.6g

答：生成銅的質量為1.6g。