Question

9．某課外興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如下三個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律：

【提出假設(shè)】物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后，其總質(zhì)量相等（或不變）
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
實(shí)驗(yàn)I：稱量鎂條，在空氣中點(diǎn)燃，待反應(yīng)結(jié)束后，將生成物全部收回再稱量
實(shí)驗(yàn)II：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(shí)驗(yàn)III：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(shè)法將兩種溶液接觸，過一會再稱量．
數(shù)據(jù)見下表：

編號	實(shí)驗(yàn)I	實(shí)驗(yàn)II	實(shí)驗(yàn)III
反應(yīng)前/g	4.8	112.6	118.4
反應(yīng)后/g	8.0	112.4	118.4

（1）在實(shí)驗(yàn)I中，反應(yīng)后的質(zhì)量比反應(yīng)前明顯增加，請用質(zhì)量守恒定律加以解釋根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的鎂帶和氧氣的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的氧化鎂的質(zhì)量，由于空氣中的氧氣參與了反應(yīng)，因此，生成氧化鎂的質(zhì)量比原來鎂帶的質(zhì)量增加了
（2）實(shí)驗(yàn)II中出現(xiàn)的現(xiàn)象是鋅粒逐漸溶解，并有氣泡冒出
（3）實(shí)驗(yàn)III的化學(xué)方程式是2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
（4）這三個實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)III正確反映了反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系．請從分子、原子的角度解釋反應(yīng)前后質(zhì)量相等的原因化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量沒有發(fā)生改變
（5）實(shí)驗(yàn)I、II不能正確反映反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量關(guān)系，選一例說明實(shí)驗(yàn)設(shè)計中的不當(dāng)之處，并提出改進(jìn)思路實(shí)驗(yàn)I應(yīng)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(shè)】依據(jù)質(zhì)量守恒定律的定義進(jìn)行猜想．
（1）從反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)分析，不要忽略氣體物質(zhì)的質(zhì)量，鎂和氧氣反應(yīng)時，氧氣也有質(zhì)量；
（2）鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，固體也會逐漸減少；
（3）依據(jù)題目中的信息找準(zhǔn)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式，注意配平和沉淀符合．
（4）用質(zhì)量守恒定律的微觀實(shí)質(zhì)進(jìn)行解釋，反應(yīng)前后原子不發(fā)生改變．
（5）改進(jìn)思路：稱量時保證所有反應(yīng)物和生成物都稱量在內(nèi)，沒有遺漏．可以選擇無氣體參與或生成的反應(yīng)，也可將有氣體參與或生成的反應(yīng)置于密閉容器中進(jìn)行．

解答 解：【提出假設(shè)】物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后，其總質(zhì)量 相等；
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的鎂帶和氧氣的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的氧化鎂的質(zhì)量，由于空氣中的氧氣參與了反應(yīng)，因此，生成氧化鎂的質(zhì)量比原來鎂帶的質(zhì)量增加了
（2）反應(yīng)物為鋅和鹽酸，生成物為氯化鋅和氫氣，故反應(yīng)現(xiàn)象是鋅粒溶解，有氣泡冒出．
（3）根據(jù)反應(yīng)物生成物，依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式．
（4）化學(xué)反應(yīng)的過程實(shí)質(zhì)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(xué)變化中的最小微粒，不可再分．（5）實(shí)驗(yàn)I、II不能正確反映反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量關(guān)系是因?yàn)榉磻?yīng)中有氣體參與或生成，在實(shí)驗(yàn)時沒有把這些氣體稱量在內(nèi)，改進(jìn)時，可以選擇無氣體參與或生成的反應(yīng)，也可將有氣體參與或生成的反應(yīng)置于密閉容器中進(jìn)行．
故答案是：相等（或不變）；
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的鎂帶和氧氣的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的氧化鎂的質(zhì)量，由于空氣中的氧氣參與了反應(yīng)，因此，生成氧化鎂的質(zhì)量比原來鎂帶的質(zhì)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(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量沒有發(fā)生改變．
（5）實(shí)驗(yàn)I應(yīng)將鎂條放在密閉的金屬容器中引燃，再稱量．

點(diǎn)評 該題通過三個實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量守恒定律，旨在考查對質(zhì)量守恒定律定義的理解、對質(zhì)量守恒定律的微觀解釋，通過該題加深了“參加”、“總質(zhì)量”的認(rèn)識、質(zhì)量守恒定律的微觀意義．