Question

10．為了探究物質在化學變化時，參加反應的反應物總質量與生成物總質量是否相等．某校甲、乙兩個興趣小組分別設計了如下的實驗來驗證自己的假設．
[實驗方案]
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄； Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑

[進行實驗]如圖所示，甲小組把盛有適量CuSO₄溶液的小試管放入盛有NaOH溶液的燒杯中，乙小組把盛有適量Na₂CO₃溶液的小試管放入盛有稀鹽酸的燒杯中；然后將燒杯放到天平上，用砝碼平衡；接著取下燒杯并將其傾斜，使試管內和燒杯內的兩種溶液混合發生反應，待反應后再把燒杯放到天平上，觀察天平是否平衡．根據要求，請回答：
[實驗現象]反應后，甲小組的天平指針指向刻度盤的中間，乙小組的天平指針指向刻度盤的右邊（選填“左邊”、“右邊”或“中間”）
[分析討論]甲小組得出的結論：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．
原因（從微觀的角度解釋）：化學反應前后原子的種類、數目和質量不變．乙小組的原因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]比較兩個小組的實驗設計，若使用的試劑不變，應改進的是：將乙小組中的燒杯改為密閉容器并使用氣球等作為緩沖裝置．

Answer 1

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，硫酸銅與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和氫氧化銅，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鈉反應，生成硫酸鈉和氫氧化銅，沒有物質跑出，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；由質量守恒定律可知，化學反應前后原子的種類、數目和質量不變；
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]
有氣體跑出的實驗必須在密閉容器中進行，使氣體跑不出來即可．
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；化學反應前后原子的種類、數目和質量不變；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并使用氣球等作為緩沖裝置．

點評 只要是化學變化，都遵循質量守恒定律，質量減少一定是有氣體生成跑出（或在氣球中產生浮力），只要是質量增加，一定有別的物質參加了反應，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．