Question

为研究化学反应后反应物与生成物之间的质量关系，三位同学分别做了如下三个实验：
实验一：称量镁条，点燃，待反应结束后，再称量；
实验二：将盛有稀盐酸的小试管放入装有碳酸钠的烧杯中，称量，然后将盐酸与碳酸钠接触，充分反应后再称量；
实验三：将打磨光亮的铁钉和盛有硫酸铜溶液的烧杯一起称量，然后把铁钉放入烧杯中，充分反应后再称量．
三位同学得到的实验数据如表：

编号	实验一	实验二	实验三
反应前	4.8g	112.6g	118.4g
反应后	8.0g	110.4g	118.4g

（1）在实验I中，反应后的质量比反应前明显增加，请用质量守恒定律加以解释

 

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（2）实验Ⅲ中发生反应的化学方程式为

 

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（3）这三个实验中，实验III正确反映了反应物与生成物之间的质量关系．请从分子、原子的角度解释反应前后质量相等的原因

 

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（4）实验I、Ⅱ不能正确反映反应物和生成物之间的质量关系，选一例说明实验设计中的不当之处，并提出改进思路

 

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Answer 1

考点：质量守恒定律的实验探究,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）依据质量守恒定律的定义进行解释．
（2）依据题目中的信息找准反应物、生成物及反应条件书写反应的化学方程式．依据反应物、生成物的种类及数目判断所属的基本反应类型．
（3）用质量守恒定律的微观实质进行解释．
（4）改进思路：称量时保证所有反应物和生成物都称量在内，没有遗漏．可以选择无气体参与或生成的反应，也可将有气体参与或生成的反应置于密闭容器中进行．

解答：解：
（1）找准所有反应物和生成物，用质量总和进行解释．故答案为：根据质量守恒定律，参加反应的镁带和氧气的质量总和，等于反应后生成的氧化镁的质量，由于空气中的氧气参与了反应，因此，生成氧化镁的质量比原来镁带的质量增加了．
（2）铁钉与硫酸铜溶液生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（3）化学反应的过程实质是分子分为原子，原子重新组合成新分子的过程，原子是化学变化中的最小微粒，不可再分．故答案为：化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变．
（4）实验I、II不能正确反映反应物和生成物之间的质量关系是因为反应中有气体参与或生成，在实验时没有把这些气体称量在内，改进时，可以选择无气体参与或生成的反应，也可将有气体参与或生成的反应置于密闭容器中进行．故答案为：实验I应将镁条放在密闭的金属容器中引燃，再称量（或实验II将烧杯换成带塞子的锥形瓶）．
答案：
（1）根据质量守恒定律，参加反应的镁带和氧气的质量总和，等于反应后生成的氧化镁的质量，由于空气中的氧气参与了反应，因此，生成氧化镁的质量比原来镁带的质量增加了；
（2）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
（3）化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变
（4）实验I应将镁条放在密闭的金属容器中引燃，再称量（或实验II将烧杯换成带塞子的锥形瓶）．

点评：该题通过三个实验探究质量守恒定律，旨在考查对质量守恒定律定义的理解、对质量守恒定律的微观解释，通过该题加深了“参加”、“总质量”的认识、质量守恒定律的微观意义．