题目内容

17．物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变？甲、乙、丙三位同学按下面的步骤进行探究：

（1）甲按图1的方式实验，将盐酸加到碳酸钠中发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，该实验中，大家进行了两次称量，有四个小组得到下列数据，其中有问题的两组数据是AD（填序号）．
ABCD
盐酸加入Na2CO3粉末前称量/g85.382.884.886.5
盐酸加入Na2CO3粉末后称量/g85.380.683.287.8
（2）甲又按照图2的方式进行实验，当天平平衡后，挤压胶头滴管逐滴滴入盐酸，最终天平的状态是C（填序号）．
A．左盘高      B．右盘高   C．保持平衡
（3）乙同学设计的实验装置和选用的药品如图3所示（氯化钡溶液能和硫酸钠溶液反应，生成硫酸钡沉淀和氯化钠），丙同学设计的实验装置和进用的药品如图4所示．他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察．
写出图3实验发生反应的化学方程式：BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl．
丙用一根细铜丝吊着长玻璃棒的两端，分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平．然后，用酒精灯给a端铜丝加热数分钟．停止加热后冷却，他观察到的现象是a端上铜丝变黑，玻璃棒a端下沉．
（4）实验结论：
甲认为在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；
乙、丙认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等．
你认为甲的结论正确．导致其他实验结论错误的原因是图1实验反应后生成的气体逸散到空气中去了；图4实验a端铜丝增加了氧元素的质量．
请从原子的角度分析，结论正确的理由是在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变．
（5）交流反思：如果有气体参加或生成的反应，则一定要设计反应在密闭装置中进行．使用上述实验装置，请你选择另外两种药品进行实验达到实验目的，这两种药品可以是NaCl合AgNO3（填化学式）．（注：以上四种药品均不能再用）

分析 （1）题中探究的是碳酸钠和盐酸反应前后是否平衡，因为碳酸钠与盐酸发生的是化学变化，故无论结果如何，都是遵守质量守恒定律的，之所以天平不平衡的原因是反应中生成了气体的缘故，所以天平会失去平衡；
（2）由于反应在密闭容器中进行，因此容器中所盛的物质的总质量不变；反应有碳酸钠和盐酸产生的二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠反应产生的碳酸钠物质．
（3）根据反应物和复分解反应的原理书写化学方程式．铜在加热的条件下会与氧气反应生成氧化铜，会使铜丝质量增加．
（4）化学反应的过程实际上是原子的重新组合过程，原子的数目、质量、种类不会增减．
（5）在验证质量守恒定律时，若有气体参加或生成的实验必须在密闭的环境中进行．

解答 解：（1）碳酸钠（Na2CO3）粉末与盐酸（HCl）反应，产生二氧化碳气体、水和氯化钠，反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；由于实验在敞口的容器中进行，生成的二氧化碳气体逸出，没有收集称量，所以，反应后质量会减轻，而A组数据不变，D组数据增加，故AD两组数据有问题；
（2）由于反应在密闭容器中进行，因此容器中所盛的物质的总质量不变，最终天平的状态是保持平衡；
（3）图3中氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠，发生反应的化学方程式为：BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl；
铜在加热的条件下会与氧气反应生成黑色的氧化铜，会使铜丝质量增加，会使左端下沉，故答案为：a端上铜丝变黑；玻璃棒a端下沉；
（4）化学反应的过程实际上是原子的重新组合过程，原子的数目、质量、种类不会增减，故答案为：；在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变；图1实验反应后生成的气体逸散到空气中去了；图4实验a端铜丝增加了氧元素的质量；
（5）在验证质量守恒定律时，若有气体参加或生成的实验必须在密闭的环境中进行，生成物的质量等于参加的反应物的质量之和；
选择药品验证质量守恒定律时，两种物质要能反应，最好不生成气体物质，故可以选NaCl、AgNO3．
故答案为：（1）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；AD；
（2）C；
（3）BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl；a端上铜丝变黑；玻璃棒a端下沉；
（4）甲；图1实验反应后生成的气体逸散到空气中去了；图4实验a端铜丝增加了氧元素的质量；在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变；
（5）有气体参加或生成；NaCl、AgNO3．

点评 在验证质量守恒定律时，有气体参加的实验必须密封，若不密封所得的生成物的质量与反应物的质量不相等，不能得出质量守恒的结论．

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