Question

【題目】質(zhì)量守恒定律對于科學(xué)的發(fā)展具有重大的意義．如圖是對該定律的探究實(shí)驗，請完善：
（1）如圖是四同學(xué)設(shè)計的探究質(zhì)量守恒定律的裝置圖，他們先分別把裝置放到托盤天平上進(jìn)行調(diào)平后取下，然后再進(jìn)行反應(yīng)，理論上最不合理的設(shè)計是；理由是 ， 如果按該同學(xué)的設(shè)計，反應(yīng)后天平指針會（填“偏左”或“偏右”）；若不改變本組藥品來驗證守恒定律，應(yīng)該將該組的裝置按以上圖組改進(jìn)最好；
（2）丙、丁兩組產(chǎn)生的共同現(xiàn)象是 ， 它們反應(yīng)后放在天平上，發(fā)現(xiàn)依然會有不平衡的現(xiàn)象．若不考慮氣密性．可能的原因是 ． 綜上分析在驗證質(zhì)量守恒定律時，有氣體參加或生成時要保持；
（3）由質(zhì)量守恒定律可知：反應(yīng)前后一定不變的是（填序號）． ①分子種類②原子種類③分子數(shù)目④原子數(shù)目⑤元素種類⑥物質(zhì)的總質(zhì)量
（4）歡慶節(jié)日會燃放焰火，一種焰火火藥中所含的硝酸銅在燃放時產(chǎn)生綠色火焰，發(fā)生如下反應(yīng)：2Cu（NO3）2=2CuO+O2↑+4X↑．X的化學(xué)式為；硝酸銅中氮元素的化合價為 ．

Answer 1

【答案】
（1）甲；鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)會生成二氧化碳，裝置沒有密封，所以導(dǎo)致天平不能平衡；偏右；丙
（2）氣球膨脹；反應(yīng)產(chǎn)生的氣體使氣球膨脹，因此裝置受到的浮力會增大；裝置密閉，體積不變
（3）②④⑤⑥
（4）NO2；+5
【解析】解：（1）理論上最不合理的設(shè)計是圖甲，鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)會生成二氧化碳，裝置沒有密封，生成的二氧化碳?xì)怏w散逸到空氣中去了，所以導(dǎo)致天平不能平衡；如果按該同學(xué)的設(shè)計，反應(yīng)后天平指針會偏右，若不改變本組藥品來驗證守恒定律．用圖丙中的裝置進(jìn)行驗證質(zhì)量守恒定律，能達(dá)到目的，原因在于裝置是密封的．故應(yīng)將該組的裝置按以上丙圖改進(jìn)最好；（2）丙中過氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，使氣球膨脹；丁中白磷燃燒放熱，使氣球膨脹；丙、丁兩組產(chǎn)生的共同現(xiàn)象是氣球膨脹；它們反應(yīng)后放在天平上，發(fā)現(xiàn)依然會有不平衡的現(xiàn)象．若不考慮氣密性．可能的原因是反應(yīng)產(chǎn)生的氣體使氣球膨脹，因此裝置受到的浮力會增大；綜上分析在驗證質(zhì)量守恒定律時，由氣體參加或生成時要保持裝置密閉，體積不變；（3）由質(zhì)量守恒定律的微觀意義可知，在化學(xué)反應(yīng)前后一定不變的是：原子種類；原子數(shù)目；原子質(zhì)量；物質(zhì)的總質(zhì)量，一定變化的是物質(zhì)的種類或分子的種類，而分子數(shù)量有可能會發(fā)生變化．（4）由反應(yīng)的化學(xué)方程式2Cu（NO3）2=2CuO+O2↑+4X↑，可得知反應(yīng)前后各原子的個數(shù)為：

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
銅原子	2	2
氮原子	4	0
氧原子	12	4

根據(jù)化學(xué)變化前后原子的種類、數(shù)目不變，生成物X的4個分子中含有4個N原子和8個O原子，則每個X分子由1個N原子和2個O原子構(gòu)成，物質(zhì)X的化學(xué)式為NO2；硝酸根為﹣1價，設(shè)氮元素的化合價為x，則x+（﹣2）×3=﹣1，x=+5；
所以答案是：（1）甲，鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)會生成二氧化碳，裝置沒有密封，所以導(dǎo)致天平不能平衡． 偏右；丙；（2）氣球膨脹；反應(yīng)產(chǎn)生的氣體使氣球膨脹，因此裝置受到的浮力會增大；裝置密閉，體積不變；（3）②④⑤⑥；（4）NO2 ， +5．