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26.学习“质量守恒定律”时，某同学查阅到以下材料：
波义耳实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属汞时，得到了金属灰(氧化汞)，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现比原金属质量大。
罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量，然后把容器放到火上加热，金属变成了灰黄色(氧化铅)，冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。但该发现当时未引起科学家的注意。
拉瓦锡用锡和铅做了罗蒙诺索夫的实验，也得到了同样的结论。他还做了许多实验并得出结论：在化学反应过程中，物质的质量是守恒的，并将此结论写成一个代数式。该结论得到当时科学家的普遍认同。
廊道尔特和曼莱做了精确度极高的化学实验，反应前后质量之差小于0.0001g，在实验误差范围之内，因此科学家一致承认质量守恒定律。
1673年 1756年 1774年 1908年、1912年
(1)在波义耳的实验中，金属灰比原金属的质量大，从现在的视角分析，这是因为。
(2)质量守恒定律的发现过程带给我们的启示有（填字母）。
A. 要善于总结前人的成果和经验 B. 定量方法是科学研究的重要方法
C. 实验的成功与否，只取决于药品的选择
(3)受科学家研究的启发，某同学参照教材中的实验继续深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图所示)，气球的作用有（写一点即可）。
(4)某同学认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前小了，因此该现象不符合质量守恒定律。你认为该同学得出此错误结论的原因是。
甲 乙 丙 丁
波义耳实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属汞时，得到了金属灰(氧化汞)，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现比原金属质量大。
罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量，然后把容器放到火上加热，金属变成了灰黄色(氧化铅)，冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。但该发现当时未引起科学家的注意。
拉瓦锡用锡和铅做了罗蒙诺索夫的实验，也得到了同样的结论。他还做了许多实验并得出结论：在化学反应过程中，物质的质量是守恒的，并将此结论写成一个代数式。该结论得到当时科学家的普遍认同。
廊道尔特和曼莱做了精确度极高的化学实验，反应前后质量之差小于0.0001g，在实验误差范围之内，因此科学家一致承认质量守恒定律。
1673年 1756年 1774年 1908年、1912年
(1)在波义耳的实验中，金属灰比原金属的质量大，从现在的视角分析，这是因为。
(2)质量守恒定律的发现过程带给我们的启示有（填字母）。
A. 要善于总结前人的成果和经验 B. 定量方法是科学研究的重要方法
C. 实验的成功与否，只取决于药品的选择
(3)受科学家研究的启发，某同学参照教材中的实验继续深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图所示)，气球的作用有（写一点即可）。
(4)某同学认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前小了，因此该现象不符合质量守恒定律。你认为该同学得出此错误结论的原因是。
甲 乙 丙 丁
答案
氧气参加了反应
AB
形成密封装置或
平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出
没有考虑
蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中
AB
形成密封装置或
平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出
没有考虑
蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中
解析
【分析】
本题围绕质量守恒定律的发现与应用设置问题，需结合实验原理、质量守恒定律的内涵逐一分析：
1. 第(1)题：金属灰是金属与氧气反应的产物，结合质量守恒定律分析质量变化的原因；
2. 第(2)题：根据质量守恒定律的发现过程，判断选项的合理性；
3. 第(3)题：结合白磷燃烧实验的特点，分析气球的作用；
4. 第(4)题：依据质量守恒定律的定义，分析蜡烛燃烧后质量变小的本质原因。
【解析】
(1) 波义耳实验中，金属汞与容器内的氧气发生反应生成氧化汞（金属灰），根据质量守恒定律，参加反应的汞和氧气的质量总和等于生成的氧化汞的质量，因此金属灰质量比原金属大，原因是氧气参加了反应。
(2) 选项分析：A. 质量守恒定律是在波义耳、罗蒙诺索夫等前人实验的基础上，经科学家总结完善得出的，说明要善于总结前人成果和经验，A正确；B. 整个发现过程都用到了定量称量的方法，定量方法是科学研究的重要方法，B正确；C. 实验成功与否不取决于药品选择，还与装置、操作等有关，C错误，故选AB。
(3) 白磷燃烧放热会使装置内气体受热膨胀，气球可平衡装置内外气压，防止瓶塞被冲开；同时气球能形成密封装置，防止气体逸出，因此气球的作用可写形成密封装置（或平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出）。
(4) 质量守恒定律是“参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和”，蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中，未被称量，该同学未考虑这些气体的质量，因此得出错误结论。
【答案】
氧气参加了反应；AB；形成密封装置（或平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出）；没有考虑蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中
【知识点】
质量守恒定律；化学实验探究；实验装置的作用
【点评】
本题通过质量守恒定律的发现历程，考查学生对质量守恒定律的理解、实验装置的作用及定律的实际应用，注重科学探究过程与方法的考查，需学生结合实验本质分析问题，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕质量守恒定律的发现与应用设置问题，需结合实验原理、质量守恒定律的内涵逐一分析：
1. 第(1)题：金属灰是金属与氧气反应的产物，结合质量守恒定律分析质量变化的原因；
2. 第(2)题：根据质量守恒定律的发现过程，判断选项的合理性；
3. 第(3)题：结合白磷燃烧实验的特点，分析气球的作用；
4. 第(4)题：依据质量守恒定律的定义，分析蜡烛燃烧后质量变小的本质原因。
【解析】
(1) 波义耳实验中，金属汞与容器内的氧气发生反应生成氧化汞（金属灰），根据质量守恒定律，参加反应的汞和氧气的质量总和等于生成的氧化汞的质量，因此金属灰质量比原金属大，原因是氧气参加了反应。
(2) 选项分析：A. 质量守恒定律是在波义耳、罗蒙诺索夫等前人实验的基础上，经科学家总结完善得出的，说明要善于总结前人成果和经验，A正确；B. 整个发现过程都用到了定量称量的方法，定量方法是科学研究的重要方法，B正确；C. 实验成功与否不取决于药品选择，还与装置、操作等有关，C错误，故选AB。
(3) 白磷燃烧放热会使装置内气体受热膨胀，气球可平衡装置内外气压，防止瓶塞被冲开；同时气球能形成密封装置，防止气体逸出，因此气球的作用可写形成密封装置（或平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出）。
(4) 质量守恒定律是“参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和”，蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中，未被称量，该同学未考虑这些气体的质量，因此得出错误结论。
【答案】
氧气参加了反应；AB；形成密封装置（或平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出）；没有考虑蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中
【知识点】
质量守恒定律；化学实验探究；实验装置的作用
【点评】
本题通过质量守恒定律的发现历程，考查学生对质量守恒定律的理解、实验装置的作用及定律的实际应用，注重科学探究过程与方法的考查，需学生结合实验本质分析问题，难度适中。
【难度系数】
0.5
27.学习大气压的知识后，小科设计了图甲所示的装置测量当地大气压的大小。该装置由一端带有气阀的一根竖直放置的透明石英玻璃管和活塞组成，活塞下方有一挂钩，可以悬挂重物，向外抽气时，管内气压逐渐减小，活塞上升，与之相连的挂钩将水桶向上提起。图乙、图丙、图丁为简化示意图。
测量过程如下：第一步，在气阀打开状态下，向水桶内缓慢添加水，直至活塞恰好开始下滑，取下桶，测量桶和水的总质量，记为$ m_1 $，此时的摩擦力$ f = G_{\mathrm{塞}} + m_1 g $，如图乙所示。第二步，在挂钩空载状态下抽气，直至接近真空，如图丙所示。第三步，关闭抽气阀门，在挂钩上挂上空水桶，向桶内缓慢加水，直至$\boldsymbol{\Delta}$，测量此时桶和水的总质量为$ m_2 $，如图丁所示。第四步，计算当地的大气压$ p_0 $。
(1)图甲中用胶水粘连顶盖和透明玻璃管的目的是。
(2)若实验时不求出活塞与透明玻璃管之间的摩擦力，则会导致最终实验结果与理论值相比，(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)第三步中“▲”处应填。
(4)已知活塞的横截面积为$ S $，则小科测出的大气压$ p_0 = $(用$ m_1 $、$ m_2 $、$ S $、$ g $表示)。
测量过程如下：第一步，在气阀打开状态下，向水桶内缓慢添加水，直至活塞恰好开始下滑，取下桶，测量桶和水的总质量，记为$ m_1 $，此时的摩擦力$ f = G_{\mathrm{塞}} + m_1 g $，如图乙所示。第二步，在挂钩空载状态下抽气，直至接近真空，如图丙所示。第三步，关闭抽气阀门，在挂钩上挂上空水桶，向桶内缓慢加水，直至$\boldsymbol{\Delta}$，测量此时桶和水的总质量为$ m_2 $，如图丁所示。第四步，计算当地的大气压$ p_0 $。
(1)图甲中用胶水粘连顶盖和透明玻璃管的目的是。
(2)若实验时不求出活塞与透明玻璃管之间的摩擦力，则会导致最终实验结果与理论值相比，(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)第三步中“▲”处应填。
(4)已知活塞的横截面积为$ S $，则小科测出的大气压$ p_0 = $(用$ m_1 $、$ m_2 $、$ S $、$ g $表示)。
答案
确保装置的气密性，
防止漏气
无影响
活塞恰好开始下滑
$\frac{m_2g - m_1g}{S}$
防止漏气
无影响
活塞恰好开始下滑
$\frac{m_2g - m_1g}{S}$
解析
【分析】
本题结合大气压测量实验，需从实验目的、受力平衡原理入手分析各问题：
1. 第一问：实验需抽气形成管内外气压差，装置气密性是实验成功的关键，粘连顶盖可保证装置密闭；
2. 第二问：第一步已测量出活塞与玻璃管间的摩擦力，后续计算会纳入该摩擦力，因此不单独求摩擦力不影响结果；
3. 第三问：实验需让活塞受力平衡，与第一步操作对应，应使活塞恰好开始下滑；
4. 第四问：对活塞受力分析，结合两次平衡状态的受力关系推导大气压表达式。
【解析】
(1) 实验需要通过抽气减小管内气压，若装置漏气则无法形成稳定气压差，用胶水粘连顶盖和透明玻璃管是为了确保装置的气密性，防止漏气，保证抽气后管内气压能有效降低，使实验顺利进行。
(2) 第一步中已测量出活塞与玻璃管之间的摩擦力$f = G_{\mathrm{塞}} + m_1g$，后续计算大气压时，该摩擦力会作为已知量参与受力平衡推导，因此不需要单独求出摩擦力，对最终实验结果无影响。
(3) 实验中需让活塞处于恰好受力平衡的状态，与第一步操作对应，第三步应向桶内加水直至活塞恰好开始下滑，此时活塞受力稳定，便于测量总质量。
(4) 对图丁中的活塞受力分析：向上的力为大气压力$p_0S$，向下的力为活塞重力$G_{\mathrm{塞}}$和桶及水的总重力$m_2g$，同时活塞受到向上的摩擦力$f$；结合第一步的受力关系$f = G_{\mathrm{塞}} + m_1g$，根据平衡条件：$p_0S + f = G_{\mathrm{塞}} + m_2g$，将$f = G_{\mathrm{塞}} + m_1g$代入得：$p_0S + G_{\mathrm{塞}} + m_1g = G_{\mathrm{塞}} + m_2g$，化简后得到$p_0 = \frac{m_2g - m_1g}{S}$。
【答案】
(1) 确保装置的气密性，防止漏气
(2) 无影响
(3) 活塞恰好开始下滑
(4) $\frac{m_2g - m_1g}{S}$
【知识点】
大气压测量、受力平衡、摩擦力
【点评】
本题是结合受力分析的大气压测量实验题，重点考查实验操作目的、摩擦力对实验的影响及受力平衡在大气压计算中的应用，需学生理解实验原理和步骤逻辑，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题结合大气压测量实验，需从实验目的、受力平衡原理入手分析各问题：
1. 第一问：实验需抽气形成管内外气压差，装置气密性是实验成功的关键，粘连顶盖可保证装置密闭；
2. 第二问：第一步已测量出活塞与玻璃管间的摩擦力，后续计算会纳入该摩擦力，因此不单独求摩擦力不影响结果；
3. 第三问：实验需让活塞受力平衡，与第一步操作对应，应使活塞恰好开始下滑；
4. 第四问：对活塞受力分析，结合两次平衡状态的受力关系推导大气压表达式。
【解析】
(1) 实验需要通过抽气减小管内气压，若装置漏气则无法形成稳定气压差，用胶水粘连顶盖和透明玻璃管是为了确保装置的气密性，防止漏气，保证抽气后管内气压能有效降低，使实验顺利进行。
(2) 第一步中已测量出活塞与玻璃管之间的摩擦力$f = G_{\mathrm{塞}} + m_1g$，后续计算大气压时，该摩擦力会作为已知量参与受力平衡推导，因此不需要单独求出摩擦力，对最终实验结果无影响。
(3) 实验中需让活塞处于恰好受力平衡的状态，与第一步操作对应，第三步应向桶内加水直至活塞恰好开始下滑，此时活塞受力稳定，便于测量总质量。
(4) 对图丁中的活塞受力分析：向上的力为大气压力$p_0S$，向下的力为活塞重力$G_{\mathrm{塞}}$和桶及水的总重力$m_2g$，同时活塞受到向上的摩擦力$f$；结合第一步的受力关系$f = G_{\mathrm{塞}} + m_1g$，根据平衡条件：$p_0S + f = G_{\mathrm{塞}} + m_2g$，将$f = G_{\mathrm{塞}} + m_1g$代入得：$p_0S + G_{\mathrm{塞}} + m_1g = G_{\mathrm{塞}} + m_2g$，化简后得到$p_0 = \frac{m_2g - m_1g}{S}$。
【答案】
(1) 确保装置的气密性，防止漏气
(2) 无影响
(3) 活塞恰好开始下滑
(4) $\frac{m_2g - m_1g}{S}$
【知识点】
大气压测量、受力平衡、摩擦力
【点评】
本题是结合受力分析的大气压测量实验题，重点考查实验操作目的、摩擦力对实验的影响及受力平衡在大气压计算中的应用，需学生理解实验原理和步骤逻辑，难度适中。
【难度系数】
0.5
