Question

某课外兴趣小组的同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律：

实验I：称量镁条，在空气中点燃，待反应结束后，将生成物全部收回再称量．
实验II：将装有稀盐酸的小试管放入装有锌粒的烧杯中，称量，然后将盐酸与锌粒接触，过一会在称量．
实验III：将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜的锥形瓶中，并在锥型瓶口塞上橡皮塞，称量，然后设法将两种溶液接触（有蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠生成）过一会再称量．数据见下表：

编号	实验I	实验II	实验III
反应前/g	4.8	112.6	118.4
反应后/g	8.0	112.4	118.4

（1）在实验I中，反应后的质量比反应前明显增加，请用质量守恒定律加以解释

根据质量守恒定律，参加反应的镁带和氧气的质量总和，等于反应后生成的氧化镁的质量，由于空气中的氧气参与了反

应，因此，生成氧化镁的质量比原来镁带的质量增加了．

．
（2）实验II中发生反应的化学方程式为

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

，该反应属于基本反应类型中的

置换

反应．
（3）这三个实验中，实验III正确反映了反应物与生成物之间的质量关系．请从分子、原子的角度解释反应前后质量相等的原因

化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变

．
（4）实验I、II不能正确反映反应物和生成物之间的质量关系，选一例说明实验设计中的不当之处，并提出改进思路

实验I应将镁条放在密闭的金属容器中引燃，再称量

．

Answer 1

分析：（1）依据质量守恒定律的定义进行解释．
（2）依据题目中的信息找准反应物、生成物及反应条件书写反应的化学方程式．依据反应物、生成物的种类及数目判断所属的基本反应类型．
（3）用质量守恒定律的微观实质进行解释．
（4）改进思路：称量时保证所有反应物和生成物都称量在内，没有遗漏．可以选择无气体参与或生成的反应，也可将有气体参与或生成的反应置于密闭容器中进行．

解答：（1）找准所有反应物和生成物，用质量总和进行解释．故答案为：根据质量守恒定律，参加反应的镁带和氧气的质量总和，等于反应后生成的氧化镁的质量，由于空气中的氧气参与了反应，因此，生成氧化镁的质量比原来镁带的质量增加了．
（2）反应物为锌和盐酸，生成物为氯化锌和氢气，无反应条件，产物氢气后加气体符号．因反应物和生成物均为一种单质和一种化合物，所以该反应是置换反应．故答案为：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；置换．
（3）化学反应的过程实质是分子分为原子，原子重新组合成新分子的过程，原子是化学变化中的最小微粒，不可再分．故答案为：化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变．
（4）实验I、II不能正确反映反应物和生成物之间的质量关系是因为反应中有气体参与或生成，在实验时没有把这些气体称量在内，改进时，可以选择无气体参与或生成的反应，也可将有气体参与或生成的反应置于密闭容器中进行．故答案为：实验I应将镁条放在密闭的金属容器中引燃，再称量（或实验II将烧杯换成带塞子的锥形瓶）．

点评：该题通过三个实验探究质量守恒定律，旨在考查对质量守恒定律定义的理解、对质量守恒定律的微观解释，通过该题加深了“参加”、“总质量”的认识、质量守恒定律的微观意义．