Question

19．化学兴趣小组的同学们正在探究“化学反应中反应物和生成物的质量关系．”

【提出问题】物质发生化学变化后，总质量是增加、减少还是不变呢？
【制定计划】欣欣同学设计的实验装置和选用的药品如图A所示，明明同学设计的实验装置和选用的药品如图B所示，他们在实验过程中都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察．
【收集证据】欣欣在实验中观察到的实验现象为：铁钉表面附着一层红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色，天平仍然平衡；明明的实验发生反应的化学方程式为Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
【实验结论】欣欣认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；
明明认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等；
【反思与评价】①请分析欣欣实验中铁钉需要用砂纸打磨的原因除去铁钉表面的氧化物；
②请你帮助明明分析他在实验中得到“在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等”的原因反应生成的二氧化碳逸出．
③请从具体的反应物和生成物的角度分析欣欣实验中天平平衡的原因反应的铁和硫酸铜的质量和等于生成的硫酸亚铁和铜的质量和；
④我们设计实验来验证化学反应的质量关系时应注意有气体参加或生成时，反应应该在密闭容器中进行．

Answer 1

分析 化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和；                             
化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数和质量不变．

解答 解：【收集证据】
欣欣的实验中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，溶液由蓝色变成浅绿色，由于没有生成气体，因此天平仍然平衡，因此观察到的实验现象为：铁钉表面附着一层红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色，天平仍然平衡；
明明的实验中，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：铁钉表面附着一层红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色，天平仍然平衡；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
【反思与评价】
①因为铁能和空气中的水、氧气反应生成氧化铁，氧化铁不能和硫酸铜反应，因此欣欣实验中需要用砂纸打磨铁钉，以除去表面的氧化物．
的原因是：除去铁钉表面的氧化物．
故填：除去铁钉表面的氧化物．
②明明在实验中得到“在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等”，是因为稀盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳气体逸出．
故填：反应生成的二氧化碳逸出．
③欣欣实验中天平平衡的原因是：反应的铁和硫酸铜的质量和等于生成的硫酸亚铁和铜的质量和．
故填：反应的铁和硫酸铜的质量和等于生成的硫酸亚铁和铜的质量和．
④利用有气体参加或生成的反应验证质量守恒定律时，反应应该在密闭容器中进行．
故填：有气体参加或生成时，反应应该在密闭容器中进行．

点评 化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础．