Question

3．物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变呢？甲、乙、丙、丁四位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、丙、丁四位同学设计的实验装置和选用的药品分别如图A、B、C、D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． 写出C、D两个实验发生反应的化学方程式：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO．
（3）实验结论：甲、丙认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；乙、丁认为：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、丙的结论正确，请从原子的角度分析，结论正确的理由是：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等．
（5）导致其他实验结论错误的原因分别是B实验反应后生成的气体逸散到空气中去了，D实验镁条燃烧增加了氧元素的质量，因此，如果有气体参与反应或者生成物中有气体的反应，则一定要设计反应在密闭装置中进行．

Answer 1

分析 （2）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可；
（4）根据化学反应的实质来解释质量守恒定律；
（5）在验证质量守恒定律时，若有气体参加或生成的实验必须在密闭的环境中进行．

解答 解：（2）铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
镁条燃烧发出耀眼的白光，生成了白色固体，白色固体是氧化镁，反应的化学方程是：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO．
（4）化学反应的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，所以反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等．
（5）在验证质量守恒定律时，若有气体参加或生成的实验必须在密闭的环境中进行，生成物的质量等于参加的反应物的质量之和，B实验反应后生成的气体逸散到空气中去了；D实验镁条燃烧增加了氧元素的质量；有气体参与反应或者生成物中有气体．
故答案为：（2）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；（4）甲、丙；在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等；（5）B实验反应后生成的气体逸散到空气中去了；D实验镁条燃烧增加了氧元素的质量；有气体参与反应或者生成物中有气体．

点评 在验证质量守恒定律时，有气体参加的实验必须密封，若不密封所得的生成物的质量与反应物的质量不相等，不能得出质量守恒的结论．