Question

13．以下是老師引導學生探究“質量守恒定律”的教學片段，請你參與探究并幫忙填寫空格（包括表中的空格）
【提出問題】化學反應前后各物質的質量總和是否相等？
【查閱資料】氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳氣體
【猜想與假設】猜想1：不相等；　　　　　猜想2：相等．
【實驗探究】甲、乙兩組同學用托盤天平分別稱量反應前后物質的質量．

	甲　　　組	乙　　　組
實驗 方案 （反應后略）
實驗 現象	有氣泡產生， 天平指針向右偏轉	鐵釘表面有紅色物質析出，溶液顏色發(fā)生改變， 天平指針沒有偏轉
結論	猜想1正確 反應的化學方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑	猜想2正確

【反思評價】究竟哪種猜想正確？通過討論，同學們發(fā)現甲組中有氣體溢出，導致指針向右偏轉．得到啟示：在探究化學反應前后各物質的質量總和是否相等時，凡有氣體生成或參加的反應一定要在密閉中進行．
【優(yōu)化裝置】同學們對甲組左盤中的反應裝置進行了如下三種改進，你認為最佳裝置是B（填序號），從另外兩種裝置中任選一種指出其不足A同學實驗中碳酸鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳充滿氣球，使整個裝置所受空氣浮力增大．因此反應后天平不能平衡．

【得出結論】
同學們利用改進后的最佳裝置進行再次探究，均得出猜想2正確．進一步分析發(fā)現，反應體系中器材和未參加反應的物質的質量在反應前后保持不變，最終得出結論：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和．
【解釋應用】
解釋：化學反應前后，原子的種類、數目、質量均不變，所以質量守恒．
應用：某固體物質受熱會發(fā)生分解反應，生成氧化銅、水和二氧化碳三種物質，則該固體物質一定由銅、碳、氧、氫四種元素組成．

Answer 1

分析 【實驗探究】根據碳酸鈉和稀鹽酸反應有二氧化碳氣體生成，由于氣體逸出，反應前后稱量質量不相等等知識進行分析；
【反思評價】根據有氣體參與和生成的反應，在驗證質量守恒定律時應在密閉容器中進行解答；
【優(yōu)化裝置】根據裝置特點進行分析解答；
【得出結論】根據質量守恒定律內容分析解答：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和；
【解釋應用】利用質量守恒定律中化學反應前后元素的種類不變的知識解決．

解答 解：
【實驗探究】碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，根據質量守恒定律，參加反應的碳酸鈉與氯化氫的質量和等于生成的氯化鈉、水和二氧化碳的質量和，因有二氧化碳氣體溢出，故反應后總質量比反應前總質量減少，觀察到天平不平衡；反應的方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；  
鐵與硫酸銅反應，生成硫酸亞鐵和銅，故鐵釘表面有紅色物質析出，溶液顏色發(fā)生改變，天平指針沒有偏轉；
【反思評價】通過討論，同學們發(fā)現甲組中有氣體溢出，導致指針向右偏轉．得到啟示：在探究化學反應前后各物質的質量總和是否相等時，凡有氣體生成或參加的反應一定要在密閉中進行．
【優(yōu)化裝置】最佳裝置是B，A同學實驗中碳酸鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳充滿氣球，使整個裝置所受空氣浮力增大．因此反應后天平不能平衡．C中碳酸鈉粉末與鹽酸反應太快，橡皮塞易彈出；
【得出結論】參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和；
【解釋應用】因為化學反應前后元素的種類不變，氧化銅、二氧化碳和水含有銅、碳、氧、氫四種元素，所以該化合物中也會含有這四種元素．
答案：
【實驗探究】Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；    鐵釘表面有紅色物質析出，溶液顏色發(fā)生改變；
【反思評價】密閉；
【優(yōu)化裝置】B；A同學實驗中碳酸鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳充滿氣球，使整個裝置所受空氣浮力增大．因此反應后天平不能平衡．
【得出結論】參加化學反應；
【解釋應用】銅、碳、氧、氫四

點評 要驗證質量守恒定律需根據反應物的狀態(tài)和產物的狀態(tài)選擇敞口或密閉裝置，若有氣體參加或生成的反應需在密閉容器中進行．該題是對質量守恒定律的知識應用題，解題的關鍵是利用了反應前后元素的種類不會改變的知識．