Question

12．定量研究对于化学科学发展有重大作用，因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识．
（1）如图1A、B、C三个实验用于验证质量守恒定律，其中不能达到实验目的是B（选填序号），理由是生成的气体逸出．

                                       图1
（2）自然界中绿色植物光合作用可用下式表示：CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光}$淀粉+O₂
①分析化学反应前后元素种类可知：淀粉中一定含有的元素是C、H（填元素符号），可能含有的元素是氧元素（填名称）．
②在一个密闭容器内有A、B、C、D四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表：

物质	A	B	C	D
反应前质量/g	2	24.5	4	8
反应后质量/g	16.9	0	13.6	X

表中X=8，在反应中D这种物质可能起催化作用．容器内发生反应的基本类型是分解反应．
（3）某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验．
①请写出镁条与氧气反应的文字表达式镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氧化镁．
②小明发现燃烧后产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律．小红对此提出了异议，小红的理由是任何化学反应都符合质量守恒定律，该反应前后质量不相等的原因是空气中氧气参加了反应．
（4）图2是一个具有刻度和可滑动的活塞的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验．请回答下列问题：

           图2
①玻璃容器中发生反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．

实验目的	实验现象	实验结论
测定空气中氧气   的体积分数	白磷着火燃烧，活塞先右移，后左移，最后停在刻度约为8（填整数）的位置上．	空气的成分按体积计算，该气体约占空气体积的21%

②填写表格中的空白：

Answer 1

分析 （1）根据验证质量守恒定律的实验时所选用的装置应该考虑到：①如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置．②如果反应物中没有气体参加生成物中也没有气体生成，装置可不考虑密闭；
（2）根据质量守恒定律结合反应类型的知识进行分析；
（3）根据镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁，以及质量守恒定律进行分析；
（4）①根据磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷进行分析．
②根据用白磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项解答本题，白磷着火点比较低，燃烧时消耗氧气并放出热量会使气体体积膨胀，冷却后减少的是氧气的体积．

解答 解：（1）用图A中的装置进行验证质量守恒定律，能达到目的，原因在于装置是密封的；图B不能达到目的，因为生成的二氧化碳气体散逸到空气中去了；图C也能达到目的，因为生成物和反应物中都没有气体产生． 
所以不能达到实验目的是：B，理由是：盐酸与碳酸钠反应会生成二氧化碳，装置没有密封，所以导致天平不能平衡；
（2）①由于二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素，因此生成物中也一定含有碳、氢、氧元素，而氧气中含有氧元素，因此淀粉中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素；
②由于A的质量增加了14.9g，说明A是生成物，B的质量减少了24.5g，说明B是反应物，而C的质量增加了9.6g，说明C也是生成物，而减少的B的质量正好等于A和C增加的质量之和，说明D的质量没有发生变化，有可能是催化剂，所以X是8，在反应中D这种物质可能起催化作用，容器内发生的反应是一种物质生成多种物质，基本类型是：分解反应；
（3）①镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁，文字表达式为：镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氧化镁；
②通过质量守恒定律可知，参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和，所以小红的理由是：任何化学反应都符合质量守恒定律，该反应前后质量不相等的原因是空气中氧气参加了反应；
（4）①磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
②本实验的目的是白磷燃烧测定空气中氧气的体积分数；玻璃管至活塞处的容积刻度为10，根据氧气体积约占空气体积的五分之一，白磷燃烧停止冷却至室温后，通过观察，最后应停在刻度约为8的位置上．
故答案为：（1）B，生成的气体逸出；
（2）①C、H，氧元素；
②8，催化，分解反应；
（3）①镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氧化镁；
②任何化学反应都符合质量守恒定律，该反应前后质量不相等的原因是空气中氧气参加了反应；
（4）①磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
②氧气，8．

点评 本题难度不是很大，主要考查了质量守恒定律及对质量守恒定律的微观解释，从而培养学生的理解能力和应用能力．