Question

【題目】在用白磷(白磷與紅磷組成相同，著火點為40℃)探究質量守恒定律的實驗中，小明同學利用單孔橡膠塞塞上細玻璃管，細玻璃管上端用氣球密封，將裝置放在天平上稱量總質量為M1,將錐形瓶取下，取出細玻璃管，下端放在酒精燈火焰上灼燒至紅熱后，迅速用橡皮塞將錐形瓶塞緊，并引燃白磷，實驗過程如下圖所示，請回答下列問題：

(1)實驗觀察到A、C中氣球的大小不同，用理化知識解釋產生此現象的原因______；

(2)白磷燃燒過程中，能觀察到的現象是_________________；

(3)小明想利用該裝置驗證質量守恒定律，還需要進行的操作是_____________________；

(4)將C再次放到天平上稱量，天平仍然平衡，在此化學反應中，從微觀角度分析天平平衡的原_________；

Answer 1

【答案】 白磷燃燒消耗氧氣，生成五氧化二磷固體，冷卻至室溫后壓強小于外界大氣壓，在大氣壓的作用下，C中氣球變小，A中壓強等于外界氣壓，所以A、C中氣球大小不等； 白磷燃燒發出黃光，放出大量的熱，產生大量的白煙； 待裝置冷卻后，將裝置放在天平上稱量質量為M2，將M1與M2進行比較； 化學反應前后，原子的種類、數目和質量不變。

【解析】（1）根據氣球的大小與錐形瓶內氣體的壓強大小有關，若外界大氣壓大于錐形瓶內氣體壓強，氣球將變小。可根據反應后氣體的體積的變化結合壓強有關知識進行分析解答；（2）根據磷燃燒的現象為白磷燃燒發出黃光，放出大量的熱，產生大量的白煙解答；（3）根據驗證質量守恒定律的注意事項解答；（4）根據參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和進行解答。（1）白磷燃燒消耗氧氣，生成五氧化二磷固體，冷卻至室溫后壓強小于外界大氣壓，在大氣壓的作用下，C中氣球變小，A中壓強等于外界氣壓，所以A、C中氣球大小不等；（2）白磷燃燒的現象為白磷燃燒發出黃光，放出大量的熱，產生大量的白煙；（3）為了驗證質量守恒定律，需稱量的化學反應前后參加反應和生成的物質的質量．反應前裝置與參加反應的物質的總質量為M1，測得反應后生成物以及裝置的總質量進行比較即可。操作為：待裝置冷卻后，將裝置放在天平上稱量質量為M2，將M1與M2進行比較；（4）根據質量守恒定律可知，參加反應的物質白磷和氧氣分別是由磷原子、氧分子構成的，生成物五氧化二磷是由五氧化二磷分子構成的，化學反應前后，原子的種類、數目和質量不變。