Question

3．小強和小峰在學習了“質量守恒定律”后，他們到實驗室想親自探究其他化學反應是否也遵守質量守恒定律．小強和小峰的實驗方法如圖所示：

他們先使天平平衡，稱出燒杯、小試管、藥品的總質量．然后將小試管里的藥品倒入燒杯中，觀察現象．待反應完全后，再次稱量其總質量．請你與他們一起探究：
（1）小強在實驗過程中可觀察到的現象①燒杯中鐵釘鐵釘表面覆蓋一層紅色物質，溶液由藍色逐漸變為淺綠色；②天平仍然平衡．小峰在實驗過程中可觀察到的現象：①燒杯中產生大量的氣泡；②天平不平衡或向右偏．
（2）小強的實驗所發生反應的化學方程式為Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（3）小強與小峰根據各自的實驗現象得出了不同的結論，他們的實驗相似，為什么結論不同？其原因小峰選擇的實驗藥品反應后生成了氣體，而裝置不是密閉的．
（4）你認為誰的結論是正確的小強，請從原子的角度分析你認為正確的結論的原因：化學反應前后，原子的種類不變、原子的數目不變、原子的質量不變．

Answer 1

分析 （1）根據物質反應時生成物的狀態和反應后錐形瓶內質量的變化分析；
（2）化學方程式時要注意反應物和生成物的化學式，并且不要忘記配平和生成物狀態符號．
（3）在表達質量守恒定律的結論時，一定不要漏掉反應物或生成物的質量，特別是氣體的物質，容易忽略．
（4）從原子的角度解釋質量守恒定律，主要是原子的種類，數目，質量都不改變角度分析．

解答 解（1）小強在實驗過程中發生的反應是鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，反應后物質的總質量不變，可觀察到的現象①鐵釘表面覆蓋一層紅色物質，溶液由藍色逐漸變為淺綠色，天平仍然平衡；②天平保持平衡．小峰在實驗過程中發生的反應是碳酸鈉和鹽酸生成二氧化碳氣體，反應后錐形瓶內質量減少，可觀察到的現象：①燒杯中有氣泡生成，；②天平指針向右偏轉．
（2）這兩個實驗所發生反應的化學方程式為
小強的實驗：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
小峰的實驗：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）小強與小峰根據各自的實驗現象得出了不同的結論的原因是小強的實驗中沒有漏掉反應物和生成物的質量，小峰的實驗漏掉生成物中氣體的質量．
（4）從原子的角度解釋質量守恒定律，是因為反應前后原子的種類，數目，質量都不改變．
故答案為：（1）鐵釘表面覆蓋一層紅色物質；仍然平衡；產生大量的氣泡；不平衡或向右偏；（2）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；（3）小峰選擇的實驗藥品反應后生成了氣體，而裝置不是密閉的．（4）小強；化學反應前后，原子的種類不變、原子的數目不變、原子的質量不變．

點評 在驗證質量守恒定律時，很容易忽略氣體的質量，不管是反應物還是生成物中氣體的質量，因此一定要注意到．