Question

物质发生化学变化前后总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变呢？甲、乙、丙三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，甲设计的实验装置和选用的药品如图A所示，乙设计的实验装置和选用的药品如图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。

写出A、B两个实验发生反应的化学方程式：_____________，_____________。

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_____________，_____________。

(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_____________的结论正确，请从原子的角度分析，结论正确的理由是_________________________________________________________________。

(5)导致其他实验结论错误的原因是_____________，_____________。因此，如果_____________的反应，则一定要设计反应在密闭装置中进行。

Answer 1

【解析】本题借助不同物质间的反应，以及其反应前后的质量变化来探究质量守恒定律。实验A是氯化钡与硫酸钠溶液反应，由于反应未生成气体，因而即使在敞口容器中完成反应，反应前后质量仍然相等；实验B是碳酸钠溶液与稀盐酸反应，当反应在敞口容器中进行时，因反应中有气体生成，故反应前后容器内物质的质量不相等；实验C借助杠杆原理，给一端的粗铜丝加热，另一端的粗铜丝不加热，这样一来a端铜丝与空气中氧气的反应速率加快，而b端则无明显变化，反应后a端质量变大，杠杆不平衡。因此，通过实验法来验证质量守恒关系时，若有气体参与的反应或有气体生成的反应，应在密闭容器中进行，否则无法得到正确的实验结论，或影响我们对实验结果的判断。

答案: (2)BaCl₂＋Na₂SO₄====BaSO₄↓＋2NaCl

Na₂CO₃＋2HCl====2NaCl＋H₂O＋CO₂↑

a端铜丝变黑   玻璃棒a端下沉

(4)甲   在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变

(5)B实验反应后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     有气体参与的反应或者生成物中有气体