Question

7．某科學興趣小組的同學設計了如下三個實驗裝置（天平略）來驗證質量守恒律．

（1）上述A～C三個實驗裝置中，只有A裝置能直接用于驗證質量守恒定律，B、C裝置則不能．
①否定B、C裝置的理由分別是B裝置內發生的變化屬于物理變化，C裝置內產生的氣體會逸散到空氣中．
②裝置A中反應的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）小明受到A裝置的啟發，將C裝置進行改進，如圖D所示．
①寫出該反應的化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②此實驗的現象是錐形瓶內有大量氣泡產生，氣球脹大．
③待完全反應后，將裝置D置于天平上稱量，所得數據較反應前的小．若整個操作過程無差錯，則造成上述實驗誤差的原因是氣球變大后，受到空氣的浮力增大，導致天平稱量反應后物質質量的讀數偏小．

Answer 1

分析 （1）化學反應遵循質量守恒定律，即參加反應的物質的質量之和，等于反應后生成的物質的質量之和；
根據紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷進行分析；
（2）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
膨脹的氣球受到空氣浮力的作用．

解答 解：（1）①B裝置內發生的變化屬于物理變化，不能用質量守恒定律解釋；
C裝置內產生的氧氣會逸散到空氣中，因此不能用來驗證質量守恒定律；
②紅磷燃燒的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學方程式為：；
②能夠觀察到錐形瓶內有大量氣泡產生，氣球脹大；
③因為氣球變大后，受到空氣的浮力增大，所以會導致天平稱量反應后物質質量的讀數偏小．
故答案為：（1）①B裝置內發生的變化屬于物理變化，C裝置內產生的氣體會逸散到空氣中；
②4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②錐形瓶內有大量氣泡產生，氣球脹大；
③氣球變大后，受到空氣的浮力增大，導致天平稱量反應后物質質量的讀數偏小．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．