Question

3．小强和小峰在学习了“质量守恒定律”后，他们到实验室想亲自探究其他化学反应是否也遵守质量守恒定律．小强和小峰的实验方法如图所示：

他们先使天平平衡，称出烧杯、小试管、药品的总质量．然后将小试管里的药品倒入烧杯中，观察现象．待反应完全后，再次称量其总质量．请你与他们一起探究：
（1）小强在实验过程中可观察到的现象①烧杯中铁钉铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；②天平仍然平衡．小峰在实验过程中可观察到的现象：①烧杯中产生大量的气泡；②天平不平衡或向右偏．
（2）小强的实验所发生反应的化学方程式为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（3）小强与小峰根据各自的实验现象得出了不同的结论，他们的实验相似，为什么结论不同？其原因小峰选择的实验药品反应后生成了气体，而装置不是密闭的．
（4）你认为谁的结论是正确的小强，请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因：化学反应前后，原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变．

Answer 1

分析 （1）根据物质反应时生成物的状态和反应后锥形瓶内质量的变化分析；
（2）化学方程式时要注意反应物和生成物的化学式，并且不要忘记配平和生成物状态符号．
（3）在表达质量守恒定律的结论时，一定不要漏掉反应物或生成物的质量，特别是气体的物质，容易忽略．
（4）从原子的角度解释质量守恒定律，主要是原子的种类，数目，质量都不改变角度分析．

解答 解（1）小强在实验过程中发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应后物质的总质量不变，可观察到的现象①铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，天平仍然平衡；②天平保持平衡．小峰在实验过程中发生的反应是碳酸钠和盐酸生成二氧化碳气体，反应后锥形瓶内质量减少，可观察到的现象：①烧杯中有气泡生成，；②天平指针向右偏转．
（2）这两个实验所发生反应的化学方程式为
小强的实验：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
小峰的实验：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）小强与小峰根据各自的实验现象得出了不同的结论的原因是小强的实验中没有漏掉反应物和生成物的质量，小峰的实验漏掉生成物中气体的质量．
（4）从原子的角度解释质量守恒定律，是因为反应前后原子的种类，数目，质量都不改变．
故答案为：（1）铁钉表面覆盖一层红色物质；仍然平衡；产生大量的气泡；不平衡或向右偏；（2）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；（3）小峰选择的实验药品反应后生成了气体，而装置不是密闭的．（4）小强；化学反应前后，原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变．

点评 在验证质量守恒定律时，很容易忽略气体的质量，不管是反应物还是生成物中气体的质量，因此一定要注意到．