Question

物質發生化學變化前后總質量是否發生改變？是增加、減小還是不變呢？甲、乙、丙三位同學按下面的步驟進行探究：

(1)提出假設：物質發生化學變化前后總質量不變。

(2)設計并進行實驗，甲設計的實驗裝置和選用的藥品如圖A所示，乙設計的實驗裝置和選用的藥品如圖B所示，他們在反應前后都進行了規范的操作，準確的稱量和細致的觀察。

寫出A、B兩個實驗發生反應的化學方程式：_____________，_____________。

丙進行了圖C所示的實驗，在一根用細銅絲吊著的長玻璃棒兩端，分別繞上粗銅絲，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精燈給a端銅絲加熱數分鐘。停止加熱后冷卻，他觀察到的現象是_____________，_____________。

(3)實驗結論：

甲認為：在化學反應中，生成物的總質量與反應物的總質量相等；

乙、丙認為：在化學反應中，生成物的總質量與反應物的總質量不相等。

(4)你認為_____________的結論正確，請從原子的角度分析，結論正確的理由是_________________________________________________________________。

(5)導致其他實驗結論錯誤的原因是_____________，_____________。因此，如果_____________的反應，則一定要設計反應在密閉裝置中進行。

Answer 1

【解析】本題借助不同物質間的反應，以及其反應前后的質量變化來探究質量守恒定律。實驗A是氯化鋇與硫酸鈉溶液反應，由于反應未生成氣體，因而即使在敞口容器中完成反應，反應前后質量仍然相等；實驗B是碳酸鈉溶液與稀鹽酸反應，當反應在敞口容器中進行時，因反應中有氣體生成，故反應前后容器內物質的質量不相等；實驗C借助杠桿原理，給一端的粗銅絲加熱，另一端的粗銅絲不加熱，這樣一來a端銅絲與空氣中氧氣的反應速率加快，而b端則無明顯變化，反應后a端質量變大，杠桿不平衡。因此，通過實驗法來驗證質量守恒關系時，若有氣體參與的反應或有氣體生成的反應，應在密閉容器中進行，否則無法得到正確的實驗結論，或影響我們對實驗結果的判斷。

答案: (2)BaCl₂＋Na₂SO₄====BaSO₄↓＋2NaCl

Na₂CO₃＋2HCl====2NaCl＋H₂O＋CO₂↑

a端銅絲變黑   玻璃棒a端下沉

(4)甲   在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數目沒有增減，原子的質量也沒有改變

(5)B實驗反應后生成的氣體逸散到空氣中去了     C實驗a端銅絲增加了氧元素的質量     有氣體參與的反應或者生成物中有氣體