【推荐1】【科学探究】
物质发生化学变化前后，总质量是否发生改变？实验小组进行以下探究：
【提出假设】物质发生化学变化前后总质量不变。
【设计并进行实验】实验小组分别设计了三个实验，如图1A、图B、图C所示。

(1)实验A中，小气球的作用是_______，发生反应的化学方程式______。
(2)实验B中，现象是铁钉表面有______色固体析出，溶液由______；实验C中，现象是______，天平指针指向是______（中央、偏左或偏右）。
【结论与解释】
小组得出结论：物质发生化学变化前后总质量可能改变
(3)你认为结论______（是或不）正确的，验证质量守恒定律实验设计需要在______体系进行，才能得出正确结论。
【反思与评价】
(4)实验小组如图2所示改进实验。将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶中，反应结束后，观察到气球膨胀，天平指针偏右。下列各项解释中，你认为可能的原因是______（填序号）。

A．该反应前后原子的种类，数目变少

B．该反应生成物的总质量小于反应物的总质量

C．空气的浮力作用干扰了实验结果

D．生成气体的反应不遵守质量守恒定律

【推荐2】学完质量守恒定律后，张南和小岗实验小组的同学想用实验验证“参加化学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”，进行了如下科学探究活动。
请回答下列问题及填写相关空白。
【验证结论】参加化学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。
【制订计划】张南设计的实验方案一如图A所示，小岗设计的实验方案二如图B所示。

【实验方案一】（1）张南同学在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与红磷接触。将带有玻璃管的橡胶塞安装在锥形瓶上并放在托盘天平上用砝码平衡。然后取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用胶塞将锥形瓶塞紧，并引燃红磷，随后观察到锥形瓶内红磷燃烧了，瓶上气球的变化是：________________；此过程中玻璃管的作用是引燃红磷和________________；冷却后再重新放到天平上，天平指针指向分度盘中央，若刚刚实验中玻璃管上方没有系小气球，那么在瓶内红磷燃烧时，将其放在天平上，天平指针________________（填“偏左”“偏右”“指向分度盘中央”）。此反应中小气球在调节装置内气压，防止胶塞弹开的同时，还有一个目的是使装置________________。
【实验结论一】张南同学通过上述实验得出和质量守恒定律一样的结论。
【实验方案二】（2）小岗同学把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中。将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸与小烧杯中的碳酸钠粉末接触并反应，则该反应的化学方程式为_____________________。一段时间后，再把小烧杯放在托盘天平上，发现天平的指针偏右。
【实验结论二】小岗认为该反应不遵守质量守恒定律故不能验证质量守恒定律，请判断他的结论是否正确：________________（填“是”或“否”）。
【交流评价】（3）张南同学认为小岗在验证质量守恒定律时，实验设计存在缺陷，针对有__________________的反应在验证质量守恒定律时，实验装置应密闭，这样就能验证质量守恒定律了。

【推荐3】为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变，甲，乙、丙3位同学分别设计了A、B、C实验。已知A的反应化学方程式为， B的反应化学方程式为，请根据图示回答问题：

（1）甲同学设计的实验如图A所示，实验时将试管中的硫酸铜溶液倒入烧杯中的氢氧化钠溶液中，试管仍然放回烧杯，反应时烧杯中的现象是 ______________ 。
（2）乙同学设计的实验如图B所示，实验时将试管中的稀盐酸倒入烧杯中与碳酸钙粉末混合，试管仍然放回烧杯，两种物质反应后，天平的读数填 _______________ （“减小”、“不变”或“增大”），原因是 _____________ 。
（3）丙同学在老师的引导下，最终也使天平平衡了，其初次称量不平衡的原因可能是 __________ 。
（4）从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是 ___________ （选填序号）。
①原子种类、数目 ②分子种类、数目 ③原子质量 ④分子质量

【推荐1】钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125-0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
【资料】①干燥剂可以吸收空气中的水蒸气
②一定条件下，碳和氯化钠都可加快铁的锈蚀，但两者一般不参加反应。
【实验步骤】
步骤一：取3个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用，如图1所示。

步骤二：称取3团等质量的钢丝棉(每团体积约为6cm³，1cm³=1ml)，A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，C用少量氯化钠溶液润湿，分别放入甲、乙、丙注射器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔(如图所示)。
步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如表。

	5分钟	20分钟	1小时	5小时
甲	无现象	无现象	无现象	无现象
乙	出现少许锈斑，活塞未明显移动	出现明显锈斑，活塞移动少许	锈斑增多，活塞移动明显	锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
丙	出现明显锈斑，活塞移动少许	锈斑增多，活塞移动明显	锈斑严重，活塞处于39mL刻度处	锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处

（1）检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到__________________，则气密性良好。
（2）甲、乙说明铁生锈与________有关，比较乙、丙实验现象得到的论：_______。乙、丙中锈斑是红棕色的固体物质，该物质的化学式是：____。
（3）钢铁生锈还需要氧气，请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为________。
（4）铁锈蚀后应及时除锈的原因是__________。
【实验拓展】
（5）影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，你认为还有___(写出1点即可)，请设计实验方案___。

【推荐2】冬季取暖人们常用到暖宝宝（如图），其热量来源于铁的缓慢氧化。化学小组的同学突发奇想，想利用暖宝宝测定空气中氧气的含量。

【查阅资料】
（1）暖宝宝的主要成分铁粉、木炭、食盐。
（2）暖宝宝反应的主要原理是铁粉与氧气、水共同作用生成氢氧化铁，反应的化学方程式为 _________________ 。
【设计实验】化学小组的同学设计了图1所示装置。

【实验步骤】①检查装置气密性
②向250mL集气瓶中加入20mL水
③读取温度计示数为18^oC，撕掉暖宝宝上的贴纸，塞紧橡胶塞。
④观察温度计示数的变化
⑤待温度计示数为18^oC时，打开止水夹。
请回答下列问题：
（1）检查装置气密性的方法是 _________________ ；
（2）小组同学的设计中，集气瓶内水的作用是 ______________ ；
（3）实验结果如图2所示，根据图示数据计算得出氧气的体积分数约为 _______________ 。
【实验反思】你认为小组同学实验产生误差的可能原因有 _________________ （写出一条即可）。你证明这确实是造成误差原因的方案是 _______________ 。

【推荐3】人类的生存离不开空气。
一、探究空气的成分
【回顾历史】1774年，拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氯化汞等实验，第一次明确得出空气是由氧气和氮气组成的结论。
【回眸教材】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1），实际上用该方法测得的氧气含量常常低于理论值。

【提出问题】实验中装置内部的情况是怎样的，用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？
【进行实验】查阅资料后，学习小组进行如下实验：
(1)①将数显设备（电脑等）、三种传感器（压强、温度、O₂浓度）、测量装置（反应容器为蒸馏水瓶）按图2所示进行连接。
②打开导管中间的活塞，向烧杯内加入适量的水，双手紧贴蒸馏水瓶外壁，_______，则说明装置气密性良好。
③打开瓶口橡皮塞，加水并调节使蒸馏水瓶和烧杯内液面相平，关闭活塞，打开并调试好传感器和数显设备。用酒精灯将足量的红磷点燃，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧橡皮塞。
④燃烧结束后，装置冷却到室温，打开导管活塞，待瓶内液面不再上升后再向烧杯内加入一定量的水，使烧杯和瓶内的液面相平。在数显设备上得到的曲线图（纵坐标为O₂浓度，横坐标为时间，压强和温度曲线仅表示该段时间内对应的变化情况）如图3所示。
【数据分析】
(2)①Z曲线表示 _______（填“温度”或“氧气浓度”）的变化趋势。
②压强曲线cd段压强减小的原因是 _______。
③d点时采取的操作是_______。
【实验结论】
(3)用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气含量。其原因是 _______。
二、走进中国空间站
2022年10月13日，中国空间站第三次太空授课活动取得圆满成功。下面我们一起了解中国空间站内的“空气”。
(4)航天员生活的舱中的空气要与地球上的空气基本一致。已知在同温同压下，气体的体积之比等于分子个数之比。用微观示意图表示工作舱中空气的主要成分，如图4中最合理的是 _____（填序号）。

(5)站内O₂的来源。
①主要来源是电解水。
②备用O₂由加热分解高氯酸锂（LiClO₄）获得，同时还生成氯化锂（LiCl），该反应的符号表达式为_______。
三、改善空气的质量
我国力争2060年前实现碳中和，体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(6)植树造林：
大阳山国家森林公园空气中负氧离子含量极高，被誉为天然“氧吧”。一个负氧离子（）是由一个O₂分子俘获了空气中一个电子形成的微粒，每个中共含有_______个电子。
(7)节能减排：
石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO₂，该方法以CaO捕集CO₂，将所得产物碳酸钙在高温下煅烧可重新获得CaO和CO₂。生成的CaO疏松多孔，结构与活性炭相似，在一定条件下对CO₂具有良好的吸附性。试写出CaO捕集CO₂的符号表达式为 _______。

【推荐2】某课外活动小组的同学对一包含碳的铜粉样品进行铜的质量分数的测定，采用下图所示的装置进行实验(气密性良好，图中铁架台等仪器已略去)。试回答下列问题：

(1)仪器①的名称是 ______________。
(2)装置 D 的作用是 ______________。
(3)已知硬质玻璃管③内装有铜和碳的混合物 4g，反应完全后(氧气过量)，停止加热，冷却后称得硬质玻璃管③中物质质量还是 4g，则样品中铜的质量分数是______________ 。
(4)实验完成后，教师评议说：按上述实验设计，可以根据 C 中质量的变化来计算铜的质量分数，但是即使③中反应完全，C 中吸收完全，也不会得出准确的结果。经讨论，有同学提出在A 和 B 之间加一装置，再次实验后，得到了较准确的结果。请你判断：如果不在 A 和 B 之间加一装置，则测得的铜的质量分数将______________ (填“偏大”、“不变”、“偏小”)。

【推荐3】小红用如图装置验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。

[提出问题] 黄色固体是什么？
[查阅资料] ①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg₃N₂）固体；
③氮化镁可与水剧烈反应生成氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
[作出猜想] 黄色固体是氮化镁。
[实验探究] 设计实验，验证猜想：

实验操作	实验现象	实验结论
取燃烧后的产物于试管中，加入少量的_，再将_放在试管口	____	猜想成立

[反思与交流] 空气中氮气的含量远大于氧气的含量，可是镁条在空气中的燃烧产物氧化镁却远多于氮化镁，合理的解释是_。镁在氮气中燃烧的化学方程式为______。
[拓展延伸] 同学们再次查阅资料得知，镁还能在二氧化碳中燃烧，生成一种白色固体氧化物和一种单质，试写出该反应的化学方程式：__。

【推荐1】某化学兴趣小组为了验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。
（1）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵守质量守恒定律，我_____（填“同意”或“不同意”）小明的观点，因为_____。
（2）小红按下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。

【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg₃N₂）固体，写出氮气和镁反应的化学方程式_____；
③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【实验操作】

操作步骤	实验现象	实验结论
_____	_____	黄色固体为Mg3N2

【做出猜想】黄色固体是Mg₃N₂
【实验探究】请设计实验，验证猜想
【反思与交流】空气中N₂的含量远大于O₂的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg₃N₂，为什么呢？请给出合理的解释_____。

【推荐2】某研究小组用如图所示装置，探究能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量。实验前，小组成员提出了不同的猜想。

【猜想与假设】
猜想1：可以代替，因为镁条与氧气反应后不会产生气体
猜想2：不能代替，查阅资料知金属镁很活泼，可能会与空气中的氮气反应
【进行实验】

步骤	实验操作	实验现象
Ⅰ	组装好装置后，打开止水夹，手捂集气瓶，一段时间后，松开手	烧杯中导管口有气泡冒出，松手后，烧杯中导管末端有一段液柱
Ⅱ	关闭止水夹，点燃镁条，迅速伸入集气瓶中，塞好塞子	镁条燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，生成大量白烟，剩余固体为白色带状物
Ⅲ	冷却至室温，打开止水夹	烧杯中水从导管进入集气瓶中，体积约为集气瓶体积的2/5

【解释与结论】
（1）Mg与氧气反应的化学方程式为 _____ 。
（2）步骤Ⅰ说明装置的气密性 _____ 。
（3）步骤Ⅱ中，关闭止水夹的目的是 _____ 。
（4）推测猜想2成立的现象证据是 _____ 。
【反思与评价】
（5）该小组认为，即使步骤Ⅲ中水的体积恰好占集气瓶体积的1/5，也不能说明猜想1成立，理由是 _____ 。
（6）小组中同学对镁条与瓶中气体的反应提出了进一步的猜想：甲同学认为镁条先与O₂反应，乙同学认为镁条先与N₂反应。为进一步检验他们的猜想，可以进行的实验操作是：取少量镁条，点燃后迅速放入盛有空气的集气瓶中，待镁条熄灭后， _____ 。

【推荐3】如图是某化学兴趣小组设计的利用镁在空气中熔烧来验证质量守恒定律的实验装置。
          
（1）写出镁燃烧的化学方程式______，该反应属于_________（填基本反应类型）。装置中气球的作用是_______。
（2）实验过程中同学们意外发现产物中还有少量的黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（Mg₃N₂）固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体为Mg₃N₂。
【实验探究】请设计实验，验证猜想。【实验结论】猜想正确。

实验操作	实验现象
_______________	_________________

（3）实验再探究，该兴趣小组又做了镁条与盐溶液反应的实验，发现均能产生H₂，实验现象见下表：

实验序号	①	②	③	④
与镁条反应的溶液	NH4Cl	NaCl	Na2SO4	H2O
实验现象	有大量气泡产生	有较多气泡产生	有少量气泡产生	气泡较少
加热后的实验现象	气泡明显增多，可闻到氨气味	气泡增多	气泡增多	气泡增多

①上表中，用水进行实验的目的是______________。
②根据上表中的实验现象，请你写出一条结论：______________。