Question

13．物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)要遵循質(zhì)量守恒定律．甲、乙、丙、丁四組同學(xué)從不同的角度研究了質(zhì)量守恒定律．

（1）甲組研究了反應(yīng)：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O，他們從該反應(yīng)中獲取的信息有：
①該反應(yīng)的反應(yīng)物是氫氣和氧氣；
②該化學(xué)反應(yīng)的條件是點(diǎn)燃；
③在化學(xué)反應(yīng)前后元素種類和原子個(gè)數(shù)不變；
④反應(yīng)的生成物是水；⑤2個(gè)氫氣分子和1個(gè)氧氣分子化合生成2個(gè)水分子．
（2）乙、丙兩組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，如圖1中試劑混合前后物質(zhì)的總質(zhì)量分別表示為m（前）、m（后）．
請(qǐng)根據(jù)圖1所示回答：
①乙組實(shí)驗(yàn)中，m（前）＞m（后），原因是二氧化碳?xì)怏w逸出，若所用試劑不變，改進(jìn)的方法是將燒杯改成密閉容器；
②丙組實(shí)驗(yàn)中，m（前）=m（后），乙組同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)不能驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，原因是質(zhì)量守恒定律研究的是化學(xué)反應(yīng)，而丙組中的物質(zhì)不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
（3）丁組同學(xué)研究了物質(zhì)W的組成．一定條件下，W在密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如圖2所示：
其中，x=52g，W的化學(xué)式是C₂H₆O．

Answer 1

分析 （1）抓住化學(xué)方程式的讀法，概念和含義來完成給題．化學(xué)方程式是化學(xué)反應(yīng)簡(jiǎn)明的表達(dá)形式．它從“質(zhì)”和“量”兩個(gè)方面表達(dá)了化學(xué)反應(yīng)的意義．
①“質(zhì)”的含義 表示什么物質(zhì)參加了反應(yīng)，生成了什么物質(zhì)，以及反應(yīng)是在什么條件下進(jìn)行的．②“量”的含義 從宏觀看，表示了各反應(yīng)物、生成物間的質(zhì)量比．如果反應(yīng)物都是氣體，還能表示它們?cè)诜磻?yīng)時(shí)的體積比．從微觀看，如果各反應(yīng)物、生成物都是由分子構(gòu)成的，那么化學(xué)方程式還表示各反應(yīng)物、生成物間的分子個(gè)數(shù)比．
（2）①根據(jù)乙裝置的特點(diǎn)是敞口裝置進(jìn)行分析失敗的原因及改進(jìn)的措施；②根據(jù)質(zhì)量守恒定適用于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和，利用在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)反應(yīng)物質(zhì)量會(huì)減小，生成物質(zhì)量會(huì)增多，判斷反應(yīng)物與生成物，進(jìn)而書寫出反應(yīng)的表達(dá)式，判斷反應(yīng)的類型據(jù)此回答問題即可．

解答 解：（1）根據(jù)化學(xué)方程式的含義可知，從化學(xué)方程式中還可以看出，④反應(yīng)的生成物是水，⑤2個(gè)氫氣分子和1個(gè)氧氣分子化合生成2個(gè)水分子．
（2）①由于乙裝置是敞口的裝置，產(chǎn)生的二氧化碳從燒杯中逸散出去，總質(zhì)量減少；改進(jìn)此裝置的方法是：將燒杯改成密閉容器；
②質(zhì)量守恒定適用于化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)楸�組的兩種藥品未參加化學(xué)反應(yīng)，所以不能驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律；
（3）由于四種物質(zhì)中W和氧氣質(zhì)量減小，所以是反應(yīng)物，且反應(yīng)物的總質(zhì)量是23g+（64g-16g）=71g，而水的質(zhì)量增加，且增加值是32g-5g=27g，依據(jù)質(zhì)量守恒定律參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和，所以二氧化碳必是生成物且生成的質(zhì)量是71g-27g=44g；此反應(yīng)的表達(dá)式可表示為W+O₂→CO₂+H₂O．由以上分析知X的值等于44g+8g=52g；
先根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類不變，確定：w中一定含有碳、氫兩種元素，可能含有氧元素．再根據(jù)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量相等，來確定氧元素是否含有．44g二氧化碳中碳元素的質(zhì)量=44g×$\frac{12}{44}$×100%=12g，32g-5g=27g水中氫元素的質(zhì)量=27g×$\frac{2}{18}$×100%=3g．二氧化碳中氧元素和質(zhì)量為：44g-12g=32g，水中氧元素的質(zhì)量為：27g-3g=24g，故反應(yīng)前應(yīng)有氧元素的質(zhì)量為：32g+24g=56g，而參加反應(yīng)的氧氣中有氧元素64-12=48g，故w中應(yīng)含有56-48=8g的氧元素，故w中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比為：12：3：8，w中碳、氫、氧三種元素的原子個(gè)數(shù)比為：$\frac{12g}{12}：\frac{3g}{1}：\frac{8g}{16}$=2：6：1；故w的化學(xué)式為：C₂H₆O；
故答案為：（1）④反應(yīng)的生成物是水；
⑤2個(gè)氫氣分子和1個(gè)氧氣分子化合生成2個(gè)水分子；
（2）①二氧化碳?xì)怏w逸出； 將燒杯改成密閉容器；
②質(zhì)量守恒定律研究的是化學(xué)反應(yīng)，而丙組中的物質(zhì)不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
（3）52； C₂H₆O．

點(diǎn)評(píng) 化學(xué)方程式的含義有：反應(yīng)物和生成物的種類；反應(yīng)的條件；反應(yīng)物和生成物的微觀粒子個(gè)數(shù)比；反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量比等．正確理解質(zhì)量守恒定律和根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，即反應(yīng)物和生成物中是否有氣體或者煙霧，選擇什么樣的裝置是解決本題的關(guān)鍵．