Question

20、某課外興趣小組的同學設計了如下三個實驗來驗證質量守恒定律：
【提出假設】物質發生化學反應前后，其總質量

相等

．

【實驗驗證】
實驗（1）：稱量鎂條，在空氣中點燃，待反應結束后，將生成物全部收回再稱量
實驗（2）：將裝有稀鹽酸的小試管放入裝有鋅粒的燒杯中，稱量，然后將鹽酸與鋅粒接觸，過一會在稱量．
實驗（3）：將裝有氫氧化鈉溶液的試管放入盛有硫酸銅的錐形瓶中，并在錐形瓶口塞上橡皮塞，稱量，然后設法將兩種溶液接觸，過一會再稱量．
數據見下表：

編號	實驗I	實驗II	實驗III
反應前/g	4.8	112.6	118.4
反應后/g	8.0	112.4	118.4

（1）在實驗（1）中，反應后的質量比反應前明顯增加，請用質量守恒定律加以解釋

根據質量守恒定律，參加反應的鎂帶和氧氣的質量總和，等于反應后生成的氧化鎂的質量，由于空氣中的氧氣參與了反應，因此，生成氧化鎂的質量比原來鎂帶的質量增加了

．
（2）實驗（2）中出現的現象是

鋅粒逐漸溶解，并有氣泡冒出

．
（3）實驗（3）的化學方程式是

2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓

．
（4）這三個實驗中，實驗（3）正確反映了反應物與生成物之間的質量關系．請從分子、原子的角度解釋反應前后質量相等的原因

化學反應前后原子的種類、數目和質量沒有發生改變

．
（5）實驗（1）、（2）不能正確反映反應物和生成物之間的質量關系，選一例說明實驗設計中的不當之處，并提出改進思路

實驗I應將鎂條放在密閉的金屬容器中引燃，再稱量

．

Answer 1

分析：【提出假設】依據質量守恒定律的定義進行猜想．
（1）從反應物和生成物的狀態分析，不要忽略氣體物質的質量，鎂和氧氣反應時，氧氣也有質量；
（2）鋅和稀鹽酸反應生成氣體，固體也會逐漸減少；
（3）依據題目中的信息找準反應物、生成物及反應條件書寫反應的化學方程式，注意配平和沉淀符合．
（4）用質量守恒定律的微觀實質進行解釋，反應前后原子不發生改變．
（5）改進思路：稱量時保證所有反應物和生成物都稱量在內，沒有遺漏．可以選擇無氣體參與或生成的反應，也可將有氣體參與或生成的反應置于密閉容器中進行．

解答：解：【提出假設】物質發生化學反應前后，其總質量 相等；
（1）根據質量守恒定律，參加反應的鎂帶和氧氣的質量總和，等于反應后生成的氧化鎂的質量，由于空氣中的氧氣參與了反應，因此，生成氧化鎂的質量比原來鎂帶的質量增加了
（2）反應物為鋅和鹽酸，生成物為氯化鋅和氫氣，故反應現象是鋅粒溶解，有氣泡冒出．
（3）根據反應物生成物，依據質量守恒定律書寫化學方程式．
（4）化學反應的過程實質是分子分為原子，原子重新組合成新分子的過程，原子是化學變化中的最小微粒，不可再分．（5）實驗I、II不能正確反映反應物和生成物之間的質量關系是因為反應中有氣體參與或生成，在實驗時沒有把這些氣體稱量在內，改進時，可以選擇無氣體參與或生成的反應，也可將有氣體參與或生成的反應置于密閉容器中進行．
故答案為：相等（或不變）
（1）根據質量守恒定律，參加反應的鎂帶和氧氣的質量總和，等于反應后生成的氧化鎂的質量，由于空氣中的氧氣參與了反應，因此，生成氧化鎂的質量比原來鎂帶的質量增加了
（2）鋅粒逐漸溶解，并有氣泡冒出
（3）2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
（4）化學反應前后原子的種類、數目和質量沒有發生改變．
（5）實驗I應將鎂條放在密閉的金屬容器中引燃，再稱量．

點評：該題通過三個實驗探究質量守恒定律，旨在考查對質量守恒定律定義的理解、對質量守恒定律的微觀解釋，通過該題加深了“參加”、“總質量”的認識、質量守恒定律的微觀意義．