15.(7分)[科学探究]以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究并帮忙填写空格。
[查阅资料]氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,其水溶液可用于吸收二氧化碳。
[提出问题]化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
[猜想与假设]猜想1:不相等;猜想2:相等。
[实验探究]甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。

实验现象
甲组:有气泡产生,天平指针向
乙组:红磷燃烧,放出热量,产生大量
结论
甲组:猜想1正确;乙组:猜想2正确
[反思评价]
究竟哪种猜想正确?通过讨论,同学们发现甲组中有气体逸出,导致指针发生偏转。得到启示:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体生成或参加的反应一定要在
[优化装置]
同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图所示的三种改进,你认为最佳装置是

[得出结论]同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,均得出猜想2正确。
[解释]
在化学反应中,反应前后原子的
[查阅资料]氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,其水溶液可用于吸收二氧化碳。
[提出问题]化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
[猜想与假设]猜想1:不相等;猜想2:相等。
[实验探究]甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
实验现象
甲组:有气泡产生,天平指针向
右
(选填“左”或“右”)偏转乙组:红磷燃烧,放出热量,产生大量
白烟
,冷却后称量,天平指针没有偏转。反应的化学方程式是$\ce{4P +5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$
结论
甲组:猜想1正确;乙组:猜想2正确
[反思评价]
究竟哪种猜想正确?通过讨论,同学们发现甲组中有气体逸出,导致指针发生偏转。得到启示:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体生成或参加的反应一定要在
密闭容器
中进行。[优化装置]
同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图所示的三种改进,你认为最佳装置是
B
(填字母),选用该装置的理由是生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,能够防止瓶塞飞出,同时能够防止浮力带来的影响
。[得出结论]同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,均得出猜想2正确。
[解释]
在化学反应中,反应前后原子的
种类、数目、质量
均不变,所以质量守恒。答案
15.[实验探究]右 白烟 $\ce{4P +5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$
[反思评价]密闭容器 [优化装置]B 生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,能够防止瓶塞飞出,同时能够防止浮力带来的影响
[解释]种类、数目、质量
[反思评价]密闭容器 [优化装置]B 生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,能够防止瓶塞飞出,同时能够防止浮力带来的影响
[解释]种类、数目、质量
解析
【分析】
首先分析甲组实验:碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,气体逸出导致左盘质量减小,天平指针向右偏转;乙组红磷燃烧的现象是产生大量白烟,反应为磷与氧气点燃生成五氧化二磷;由于甲组有气体逸出,探究质量守恒时,有气体生成或参加的反应需在密闭容器中进行;优化装置时,A装置敞口会导致气体逸出,C装置的气球膨胀受空气浮力影响,B装置中氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳,且装置密闭,避免了气体逸出和浮力问题,故为最佳;质量守恒的微观本质是反应前后原子的种类、数目、质量均不变。
【解析】
1. 实验探究:甲组反应生成的二氧化碳气体逸出,左盘质量减少,天平指针向右偏转;乙组红磷燃烧产生大量白烟,反应的化学方程式为$\ce{4P +5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$;
2. 反思评价:有气体生成或参加的反应,需防止气体逸出或进入,因此要在密闭容器中进行;
3. 优化装置:A装置敞口,二氧化碳会逸出,无法准确称量;C装置中气球膨胀会受到空气浮力,导致称量结果不准确;B装置中氢氧化钠溶液能吸收生成的二氧化碳,装置密闭,既防止瓶塞飞出,又避免浮力影响,故最佳装置为B;
4. 解释:化学反应的本质是原子的重新组合,反应前后原子的种类、数目、质量均不变,因此质量守恒。
【答案】
[实验探究]右 白烟 $\ce{4P +5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$
[反思评价]密闭容器 [优化装置]B 生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,能够防止瓶塞飞出,同时能够防止浮力带来的影响
[解释]种类、数目、质量
【知识点】
质量守恒定律实验探究,化学方程式书写,质量守恒的微观解释
【点评】
本题为质量守恒定律的经典探究题,通过对比实验考查实验现象、装置改进的原理及质量守恒的本质,重点在于理解实验设计的严谨性,是中考化学的常考题型,需掌握气体参与反应时的装置要求。
【难度系数】
0.6
首先分析甲组实验:碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,气体逸出导致左盘质量减小,天平指针向右偏转;乙组红磷燃烧的现象是产生大量白烟,反应为磷与氧气点燃生成五氧化二磷;由于甲组有气体逸出,探究质量守恒时,有气体生成或参加的反应需在密闭容器中进行;优化装置时,A装置敞口会导致气体逸出,C装置的气球膨胀受空气浮力影响,B装置中氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳,且装置密闭,避免了气体逸出和浮力问题,故为最佳;质量守恒的微观本质是反应前后原子的种类、数目、质量均不变。
【解析】
1. 实验探究:甲组反应生成的二氧化碳气体逸出,左盘质量减少,天平指针向右偏转;乙组红磷燃烧产生大量白烟,反应的化学方程式为$\ce{4P +5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$;
2. 反思评价:有气体生成或参加的反应,需防止气体逸出或进入,因此要在密闭容器中进行;
3. 优化装置:A装置敞口,二氧化碳会逸出,无法准确称量;C装置中气球膨胀会受到空气浮力,导致称量结果不准确;B装置中氢氧化钠溶液能吸收生成的二氧化碳,装置密闭,既防止瓶塞飞出,又避免浮力影响,故最佳装置为B;
4. 解释:化学反应的本质是原子的重新组合,反应前后原子的种类、数目、质量均不变,因此质量守恒。
【答案】
[实验探究]右 白烟 $\ce{4P +5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$
[反思评价]密闭容器 [优化装置]B 生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,能够防止瓶塞飞出,同时能够防止浮力带来的影响
[解释]种类、数目、质量
【知识点】
质量守恒定律实验探究,化学方程式书写,质量守恒的微观解释
【点评】
本题为质量守恒定律的经典探究题,通过对比实验考查实验现象、装置改进的原理及质量守恒的本质,重点在于理解实验设计的严谨性,是中考化学的常考题型,需掌握气体参与反应时的装置要求。
【难度系数】
0.6
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