Question

為了驗證物質在發生化學變化時“參加反應的反應物總質量與生成物總質量相等”，某校甲、乙兩個興趣小組分別設計了如下的探究實驗：

【實驗方案】
【進行實驗】如圖所示：
甲小組：把盛有適量CuSO₄溶液的燒杯和幾根用砂紙打磨干凈的鐵釘放在天平上，用砝碼平衡；然后將鐵釘放入到燒杯中，觀察天平是否平衡．
乙小組：把盛有適量稀鹽酸的小試管放入盛有Na₂CO₃溶液的燒杯中；然后將燒杯放到天平上，用砝碼平衡；接著取下燒杯并使試管內和燒杯內的兩種溶液混合發生反應，待反應完全后再把燒杯連同試管放到天平上，觀察天平是否平衡．
【實驗現象】反應后，甲小組的天平指針指向刻度盤的______，乙小組的天平指針指向刻度盤的______ （選填“左邊”、“右邊”或“中間”）．
【解釋與結論】
甲小組的結論為______，乙小組的解釋為：______．
【反思與評價】比較兩個小組的實驗設計，若乙小組使用的試劑不變但要得到和甲小組相同的結論，你認為應對實驗方案進行怎樣的改進？______．

Answer 1

【答案】分析：鹽酸和碳酸鈉反應生成了氯化鈉、水、二氧化碳，有氣體跑出質量減少，天平不平衡，所以不能用來驗證質量守恒，硫酸銅與氫氧化鈣反應生成硫酸鈣和氫氧化銅，沒有物質跑出，質量不變，能驗證質量守恒．
解答：解：[實驗現象]由于甲小組用硫酸銅與氫氧化鈣反應，生成硫酸鈣和氫氧化銅，沒有物質散失，質量不變天平指針指向刻度盤的中間；乙小組用的是鹽酸和碳酸鈉反應生成了氯化鈉、水、二氧化碳，有氣體跑出質量減少，指針指向刻度盤的右邊；
[解釋與結論]甲小組天平平衡說明參加化學反應的各物質的質量總和等于反應生成的各物質的質量總和；乙小組質量不相等是因為反應中有二氧化碳氣體生成，因此燒杯內總質量會減少；
[反思與評價]有氣體產生的實驗必須在密閉容器中進行．
故答案為：[實驗想象]：中間；右邊．
[解釋與結論]：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應生成的各物質的質量總和；反應中有二氧化碳氣體生成，因此燒杯內總質量會減少．
[反思與評價]：將乙小組中的燒杯改為密閉容器．
點評：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，組裝裝置時注意實驗的準確性和安全性．