Question

4．物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减少还是不变呢？
甲、乙、丙三名同学按下面的步骤进行探究：
（1）提出假设：物质发生化学变化前后总质量不变．
（2）设计并进行实验：甲、乙设计的实验装置和选用的药品分别如图A、B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．

①写出A、B两个实验发生反应的化学方程式：CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓、Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
②丙进行了图C所示的实验，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，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，他观察到的现象是红色变黑色，a端下沉．
（3）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．
（4）你认为甲的结论正确，请从原子的角度分析，结论正确的理由是化学反应的本质是反应物的原子重新组合成生成物的过程，在一切化学反应里，反应前后原子的质量、数目、种类都不变，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等．
（5）导致其他实验结论错误的原因是B实验中生成的气体逸散到空气中去了、C实验a端铜丝增加了氧元素的质量．因此，如果有气体参加的反应或者生成物中有气体的反应，一定要设计反应在密闭装置中进行．

Answer 1

分析 根据反应的原理来书写；铜与空气中的氧气反应生成了氧化铜；
在化学反应中，从微观上原子种类、原子数目和原子的质量都不变；从宏观上元素种类和物质的总质量不变；本题中，甲用的是氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成的是蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠，因此可以在敞口容器中进行；乙用的是稀盐酸与碳酸钠的反应，有气体生成，应在密闭容器内进行．铜和氧气加热生成氧化铜，有气体加入，应该在密闭容器中进行，因此a端下沉．

解答 解：（2）①氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀；碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；故填：CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
②丙用的是铜和氧气加热生成氧化铜，有气体参与，应该在密闭容器中进行，因此a端下沉；故填：红色变黑色，a端下沉；
（4）从微观上原子种类、原子数目和原子的质量在化学反应前后都不变；故填：甲；化学反应的本质是反应物的原子重新组合成生成物的过程，在一切化学反应里，反应前后原子的质量、数目、种类都不变，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等；
（5）对于有气体参与反应，或有气体生成的反应需要在密闭容器内进行实验．故填：B实验中生成的气体逸散到空气中去了；．

点评 该题以实验探究题考查质量守恒定律的探究及微观解释，解答时要注意反应物或生成物中的气体物质，结果的偏大或偏小往往是气体物质造出的．对质量守恒定律进行微观解释，要用原子的三不变进行解答．