Question

7．某探究小組分別設計了有關“質量守恒定律”的兩個驗證實驗，兩套實驗裝置如圖所示．回答下列問題：

（1）利用A裝置進行驗證實驗：甲裝置中氣球的作用是防止瓶塞沖出．瓶底的細砂能隔熱，加熱玻璃管至紅熱，引燃白磷，錐形瓶中產生的現象為產生大量白煙，氣球先鼓起后變癟，該反應的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．待錐形瓶冷卻后，將其放回原托盤上，天平保持平衡．
（2）利用B裝置進行驗證實驗：燒杯中的現象是固體逐漸減少，產生氣體，當反應后可觀察到天平不平衡，其原因是二氧化碳氣體逸散于空氣中．該反應遵守（填“遵守”或“不遵守”）質量守恒定律．
（3）下列情形中，在化學反應前后，一定不變的是③④⑤⑥（填序號）．
①分子種類；②原子種類；③分子數目；④原子數目；⑤物質質量總和；⑥元素種類；
（4）通過對比分析甲和乙驗證實驗，在反應物不變的前提下，要保持天平平衡，使實驗數據能真實反映質量守恒定律，對驗證實驗乙的改進措施為反應在密閉容器中進行．

Answer 1

分析 （1）根據實驗的注意事項以及實驗現象進行分析解答；
（2）反應中有氣體參與反應，反應前后固體增加的質量即為參加反應的氣體的質量，可以據此解答該題．根據鹽酸與碳酸鈣反應生成了二氧化碳氣體，逸散到了空氣中會使燒杯中物質的質量減少來分析解答．
（3）化學反應的實質是參加反應的各物質的原子重新組合成其它物質的過程，反應前后原子種類、數目、質量沒有變化．

解答 解：（1）白磷燃燒放出熱量，因此A裝置中氣球的作用是防止瓶塞沖出；錐形瓶中產生的現象：放出熱量并產生大量白煙，氣球先鼓起后變癟；待錐形瓶冷卻后，將其放回原托盤上，天平保持平衡，由此得出的結論是反應前后質量守恒，該反應的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）燒杯中的現象是固體逐漸減少，產生氣體；生成的二氧化碳氣體逸散于空氣中，因此反應后觀察到天平不平衡，該反應遵守質量守恒定律；在反應物不變的前提下，要保持天平平衡，應將反應在密閉容器中進行．
（3）根據化學反應的實質參加反應的各物質的原子重新組合成其它物質的過程，在反應前后原子種類、數目、質量沒有變化，故物質質量不變，元素種類不變．而化學變化是產生新物質的變化，物質種類、分子種類一定改變，分子個數可能改變．
（4）在反應物不變的前提下，要保持天平平衡，應將反應在密閉容器中進行．
故答案為：（1）防止瓶塞沖出；產生大量白煙，氣球先鼓起后變癟；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；（2）固體逐漸減少，產生氣體；二氧化碳氣體逸散于空氣中；遵守．（3）③④⑤⑥．（4）反應在密閉容器中進行．

點評 對于質量守恒定律的理解要注意時所用的物質的質量包括氣體固體和液體，而氣體容易被忽略，所以在設計驗證質量守恒的實驗時要考慮實驗在密閉容器中進行．