Question

2．在天平兩端各放等質量的兩個錐形瓶（瓶口用單孔塞和導管連接起來，氣球中裝有等質量的大理石），如圖所示．左盤錐形瓶中盛有M g水，右盤錐形瓶中盛有M g稀鹽酸，天平平衡．
（1）實驗開始時，將氣球中的大理石倒入錐形瓶中，觀察到的現象是左盤錐形瓶中無明顯現象，右盤錐形瓶中產生氣泡，氣球脹大，天平的指針在標尺中央（選填“偏左”、“偏右”或“在標尺中央”，下同）．
（2）待上述實驗反應完全后，將錐形瓶瓶口上的單孔塞、導管和氣球去掉，天平的指針偏左；原因是右盤錐形瓶中產生二氧化碳逸出，質量減小．
（3）為了驗證質量守恒定律，甲、乙兩位同學各做了一個實驗．
①甲同學用實驗測定的數據：光亮的鐵釘的質量為x g；其生銹后的質量為yg．x和y的關系為x＜y．
②乙同學用實驗測定的數據：鐵、硫酸銅溶液和燒杯的總質量為ag；其反應后的混合物和燒杯的總質量為bg．a和b的關系為a=b．
（4）通過對上述實驗的分析，你認為用有氣體參加或生成的化學反應來驗證質量守恒定律時，應在密封的容器中進行反應，才能判定參加化學反應的反應物的總質量和生成物的總質量是否相等．

Answer 1

分析 本題考查的是質量守恒定律．而質量守恒定律的實驗驗證，對于生成物中有氣體或者是有煙霧生成的反應，為了把所有生成物的質量都包括在內，要在密閉環境中進行．

解答 解：（1）右側的反應是碳酸鈣和鹽酸的反應，要生成二氧化碳氣體，左側不反應，但右側是在密閉環境中進行的，由于氣球體積膨大，氣球脹大．因為遵守質量守恒定律，則天平的指針在標尺中央．
（2）將錐形瓶瓶口上的單孔塞、導管和氣球去掉，右側生成的二氧化碳氣體逸出，剩余質量減少，天平向左傾斜．
（3）鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣反應生成氧化鐵的過程，根據質量守恒定律，參加反應的鐵與氧氣的質量和等于生成的氧化鐵的質量，故鐵銹質量大于鐵的質量．
（3）鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，根據質量守恒定律，參加反應的鐵和硫酸銅的質量等于生成的銅和硫酸亞鐵的質量，故反應前后總質量相等；
（4）由此可知，在探究質量守恒定律時，當有氣體參加或氣體生成時，我們應該讓反應在密閉容器內進行反應．
故答案是：
（1）左盤錐形瓶中無明顯現象，右盤錐形瓶中產生氣泡，氣球脹大；在標尺中央；
（2）偏左；右盤錐形瓶中產生二氧化碳逸出，質量減小．（3）密閉．
（1）左盤錐形瓶中無明顯現象，右盤錐形瓶中產生氣泡，氣球脹大；　在標尺中央； （2）偏左；　右盤錐形瓶中產生的二氧化碳逸出，質量減小；　（3）①＜；②=；（4）在密封的容器中進行反應．

點評 本題是運用化學中的基本思想質量守恒思想，正確理解質量守恒定律是解決該問題的關鍵．