Question

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：

實驗I：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．
實驗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，并在錐型瓶口塞上橡皮塞，稱量，然后設法將兩種溶液接觸（有藍色氫氧化銅沉淀和硫酸鈉生成）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I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II中發生反應的化學方程式為

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

，該反應屬于基本反應類型中的

置換

反應．
（3）這三個實驗中，實驗III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

．
（4）實驗I、II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：（1）依據質量守恒定律的定義進行解釋．
（2）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．依據反應物、生成物的種類及數目判斷所屬的基本反應類型．
（3）用質量守恒定律的微觀實質進行解釋．
（4）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：（1）找準所有反應物和生成物，用質量總和進行解釋．故答案為：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，無反應條件，產物氫氣后加氣體符號．因反應物和生成物均為一種單質和一種化合物，所以該反應是置換反應．故答案為：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；置換．
（3）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．故答案為：化學反應前后原子的種類、數目和質量沒有發生改變．
（4）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：實驗I應將鎂條放在密閉的金屬容器中引燃，再稱量（或實驗II將燒杯換成帶塞子的錐形瓶）．

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．