Question

5．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：

【设计并实验】
实验一：将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量．然后将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察现象．待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有反应后物质的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量．
实验二：将盛有稀硫酸的烧杯和镁条一起放在托盘天平上称量，然后将镁条浸到稀硫酸中，观察现象．待反应一段时间后不再放出气泡时，将盛有反应后物质的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量．
实验一和实验二的数据见下表：

编  号	实验一	实验二
反应前/g	118.4	112.6
反应后/g	118.4	112.4

实验三：用细线系住铜棒中点使之平衡，然后在铜棒一端用酒精灯加热．加热一段时间后，观察到铜棒的平衡情况是铜棒向有酒精灯加热的一端向下倾斜．
【分析与讨论】
（1）在这三个实验中，你认为：实验一正确反映了反应物与生成物之间的质量关系，由此得出的结论是：在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量相等，请从原子的角度分析结论正确的理由是化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变．
（2）另外两个实验得出的结论是：在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量不相等，你认为导致这一结论错误的原因是实验二镁条和稀硫酸反应产生的氢气逸散到空气中或者实验三有空气中的氧气参加反应（只写其中一个实验的原因即可）．
【实验反思】小组成员从不能正确反映反应物和生成物之间质量关系的两个实验中，找出了实验设计中的不当之处，并达成了以下共识：设计实验验证质量守恒定律时，对于有空气中的气体（成分）参与或有气体生成的化学反应，一般应使反应在密闭装置中进行．

Answer 1

分析 【设计并实验】铜与氧气反应生成了氧化铜，所以可以判断在加热前后铜棒不能再保持平衡，可以据此解答该题．
【分析与讨论】
（1）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、总个数不变；
（2）实验二所发生的反应中有气体生成，且容器是敞口的，所以反应前后B瓶中的质量不再相等，实验三有空气中的氧气参加反应，可以据此解答该题；【实验反思】根据如用有气体参与或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，反应应在密闭容器中进行才能判定总质量是否相等解答；

解答 解：
【设计并实验】右端的铜在加热的条件下与氧气反应生成了氧化铜，所以可以判断在加热前后铜棒不能再保持平衡．铜棒向有酒精灯加热的一端向下倾斜．
【分析与讨论】
（1）硫酸铜和铁反应生成铜和硫酸亚铁，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，故实验一正确反映了反应物与生成物之间的质量关系，因为化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变；
（2）另外两个实验得出的结论是：在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量不相等，导致这一结论错误的原因是：实验二镁条和稀硫酸反应产生的氢气逸散到空气中，实验三有空气中的氧气参加反应；
【实验反思】如用有气体参与或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，反应应在密闭容器中进行才能判定总质量是否相等．
答案：
【设计并实验】铜棒向有酒精灯加热的一端向下倾斜；
【分析与讨论】（1）一；化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变；
（2）实验二镁条和稀硫酸反应产生的氢气逸散到空气中或者实验三有空气中的氧气参加反应；
【实验反思】密闭装置．

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．