题目内容

1．某兴趣小组的同学为了探究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系设计了如下三个实验：

实验（1）：称量镁条，在空气中点燃，待反应结束后，将生成物全部收回再称量
实验（2）：将装有稀盐酸的小试管放入装有锌粒的烧杯中，称量，然后将盐酸与锌粒接触，过一会再称量．（化学方程式是：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑）
实验（3）：将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜的锥形瓶中，并在锥形瓶口塞上橡皮塞，称量，然后设法将两种溶液接触，过一会再称量．化学方程式是：CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4
他们得到三次实验的数据见表：
编号实验①实验②实验③
反应前/g4.8112.6118.4
反应后/g8.0112.4118.4
（1）在实验①中反应后的质量比反应前明显增加了，请解释原因：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）由上表中数据分析可知实验②中参加反应的氧气质量为3.2g，实验②中生成氢气的质量为0.2g．
（3）在上述三个实验中都遵循 （填“遵循”或者“不遵循”）质量守恒定律，但只有实验③（填序号） 能正确反映了反应物与生成物之间的总质量关系，因此，用实验来探究化学反应前后反应物与生成物之间的总质量关系时，当有气体参加或生成时，必须在密闭容器进行．
（4）请从分子、原子的角度解释反应前后质量相等的原因：化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变
（5）在化学反应前后，肯定不会变化的是①③④
①原子的数目       ②分子的数目      ③元素的种类       ④物质的质量总和
⑤物质的种类       ⑥物质的体积      ⑦物质的状态．

分析 （1）从反应物和生成物的状态分析，不要忽略气体物质的质量，镁和氧气反应时，氧气也有质量；
（2）根据反应前后质量的变化情况和反应前后总质量不变，来计算参加反应氧气与生成氢气的质量；
（3）依据“质量守恒定律适用于任何化学变化”和“对于有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时，应在密闭的体系中进行”进行分析；
（4）用质量守恒定律的微观实质进行解释，反应前后原子不发生改变．
（5）根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类、原子的种类和个数不变，则反应前后的质量不变来解答．

解答 解：（1）根据质量守恒定律，生成的白色固体氧化镁的质量应为参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量总和；而反应前所称量的质量只是金属镁的质量，而反应后称量的则是金属氧化物氧化镁的质量，所以才出现了反应后固体质量“增加”的现象；
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）由于化学反应前后物质的总质量不变，所以实验（1）中增加的质量即为参加反应氧气的质量，故氧气质量=8.0g-4.8g=3.2g；实验（2）中减少的质量即为生成氢气的质量，故生成氢气的质量=112.6g-112.4g=0.2g．
（3）质量守恒定律适用于任何化学变化，由于三个实验均发生的化学反应，故三个实验均遵循质量守恒定律；对于有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时，应在密闭的体系中进行；
故答案为：遵循；气体参加或生成；密闭容器．
（4）化学变化是一个“分子破裂成原子，原子重新组合成分子”的过程，此过程中，原子种类、原子个数、原子的质量都不改变，所以，化学变化前后虽然物质发生了改变，但构成物质（分子）的原子既不减少也不改变，变化前后总质量不变；
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．
（5）根据质量守恒定律，化学反应前后有几个不变，其中反应前后元素种类不变，原子种类和个数都不变，原子质量也不变，而化学变化的本质是由新物质生成，所以物质种类和分子的种类一定变；根据化学反应的实质可知，原子重新组合生成新的分子，则分子的数目可能发生变化．
故答案为：（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）3.2g，0.2g；
（3）遵循；③；气体参加或生成；密闭容器；
（4）化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变．
（5）①③④．

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．

练习册系列答案
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某探究小组对牙膏进行了如下探究：
（1）摩擦剂成分的探究：
提出猜想：如果牙膏中摩擦剂只含有一种成分，则
假设1：摩擦剂可能是Al（OH）3；（填化学式）
假设2：摩擦剂可能是碳酸钙；    
假设3：摩擦剂可能是二氧化硅．
[实验验证]取少量某牙膏于烧杯中，并加入过量的稀盐酸．则实验中出现的现象与对应结论如下表：
注：二氧化硅既不溶于水又不溶于酸．
写出所发生反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
实验中出现的现象结论
有气泡产生假设2成立
（2）摩擦剂的制取
牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备，小新设计了两种制备碳酸钙的方案
方案一：

方案二：

①写出反应③的化学方程式Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH．
②在以上二种制取碳酸钙的方案中，你认为在工业上采取方案方案一较好，理由是绿色、成本低．
（3）定量探究：：
实验目的：牙膏中碳酸钙质量分数的探究
实验用品：牙膏（含碳酸钙）、稀盐酸、托盘天平、烧杯、试管、玻璃棒
实验步骤：
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