Question

如圖為某學生探究化學反應前后物質總質量關系的裝置（滴管中裝有稀鹽酸，小試管中裝有碳酸鈣，錐形瓶中裝有澄清石灰水）．實驗前，先裝好托盤天平左盤上的裝置并準確稱重；然后擠壓膠頭滴管，使鹽酸進入小試管中；充分反應后，托盤天平仍保持平衡．回答下列問題：
（1）實驗過程中，體系中發(fā)生

2

個化學反應．
（2）從微觀角度解釋天平保持平衡的原因．
答：

反應物的原子重新組合轉變成生成物的過程

（3）小明認為：上述實驗過程中，即使錐形瓶中未盛裝石灰水，實驗前后天平也將會保持平衡．但實驗過程必須控制鹽酸和碳酸鈣的量．若鹽酸和碳酸鈣的量太多，錐形瓶不裝石灰水會存在一定的問題．
該問題是

可能導致瓶內氣壓增大，橡皮塞彈出，影響實驗測定

．
（4）現只有鐵、稀硫酸、酚酞、氫氧化鈉、硫酸銅五種試劑及托盤天平（含鑷子）、試管、小燒杯、膠頭滴管等儀器，若要設計實驗證明物質間能發(fā)生反應（必須有明顯現象）且反應前后總質量保持不變．你將設計怎樣的方案？根據要求填空：
①若選擇鐵，還需選擇試劑是

稀硫酸

．
②若選用鹽酸和氫氧化鈉為試劑，是否還需選擇其它試劑？若需要，指出所需的試劑．若不需要，請說明理由．
答：

需要；酚酞試液

．

Answer 1

分析：（1）碳酸鈣可以和稀鹽酸反應生成二氧化碳，而二氧化碳能夠和澄清石灰水反應，可以據此解答該題；
（2）根據質量守恒定律的實質進行分析即可完成解答；
（3）根據生成二氧化碳氣體可能導致瓶內氣壓增大，橡皮塞彈出，影響實驗測定進行解答；
（4）根據鐵和硫酸反應生成氫氣以及稀硫酸和氫氧化鈉生成水和硫酸鈉沒有現象應該借助指示劑進行解答．

解答：解：（1）鹽酸和大理石反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，生成的二氧化碳和氫氧化鈣反應碳酸鈣和水，該體系中發(fā)生的化學反應有2個；
（2）化學反應前后原子的種類和數目不變，從微粒的觀點解釋化學反應前后物質總質量保持不變的原因是：反應物的原子重新組合轉變成生成物的過程；
（3）生成二氧化碳氣體可能導致瓶內氣壓增大，橡皮塞彈出，影響實驗測定；
（4）①鐵和硫酸反應生成氫氣，所以還應該選擇稀硫酸；
②稀硫酸和氫氧化鈉生成水和硫酸鈉沒有現象，所以反應中應該借助酚酞試液作指示劑．
故答案為：（1）2；
（2）反應物的原子重新組合轉變成生成物的過程；
（3）可能導致瓶內氣壓增大，橡皮塞彈出，影響實驗測定；
（4）①稀硫酸；
②需要；酚酞試液．

點評：本題是運用化學中的基本思想質量守恒思想，通過歸納不同物質或不同變化過程中相同點和不同點有效地尋找出它們之間的內在聯(lián)系以及融合點和嫁接點，從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維能力．