Question

某課外興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如下三個實驗來驗證質(zhì)量守恒定律：

實驗I：稱量鎂條，在空氣中點燃，待反應(yīng)結(jié)束后，將生成物全部收回再稱量．
實驗II：將裝有稀鹽酸的小試管放入裝有鋅粒的燒杯中，稱量，然后將鹽酸與鋅粒接觸，過一會在稱量．
實驗III：將裝有氫氧化鈉溶液的試管放入盛有硫酸銅的錐形瓶中，并在錐型瓶口塞上橡皮塞，稱量，然后設(shè)法將兩種溶液接觸（有藍色氫氧化銅沉淀和硫酸鈉生成）過一會再稱量．數(shù)據(jù)見下表：

編號	實驗I	實驗II	實驗III
反應(yīng)前/g	4.8	112.6	118.4
反應(yīng)后/g	8.0	112.4	118.4

（1）在實驗I中，反應(yīng)后的質(zhì)量比反應(yīng)前明顯增加，請用質(zhì)量守恒定律加以解釋

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的鎂帶和氧氣的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的氧化鎂的質(zhì)量，由于空氣中的氧氣參與了反

應(yīng)，因此，生成氧化鎂的質(zhì)量比原來鎂帶的質(zhì)量增加了．

．
（2）實驗II中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

，該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的

置換

反應(yīng)．
（3）這三個實驗中，實驗III正確反映了反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系．請從分子、原子的角度解釋反應(yīng)前后質(zhì)量相等的原因

化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量沒有發(fā)生改變

．
（4）實驗I、II不能正確反映反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量關(guān)系，選一例說明實驗設(shè)計中的不當之處，并提出改進思路

實驗I應(yīng)將鎂條放在密閉的金屬容器中引燃，再稱量

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)質(zhì)量守恒定律的定義進行解釋．
（2）依據(jù)題目中的信息找準反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式．依據(jù)反應(yīng)物、生成物的種類及數(shù)目判斷所屬的基本反應(yīng)類型．
（3）用質(zhì)量守恒定律的微觀實質(zhì)進行解釋．
（4）改進思路：稱量時保證所有反應(yīng)物和生成物都稱量在內(nèi)，沒有遺漏．可以選擇無氣體參與或生成的反應(yīng)，也可將有氣體參與或生成的反應(yīng)置于密閉容器中進行．

解答：（1）找準所有反應(yīng)物和生成物，用質(zhì)量總和進行解釋．故答案為：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的鎂帶和氧氣的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的氧化鎂的質(zhì)量，由于空氣中的氧氣參與了反應(yīng)，因此，生成氧化鎂的質(zhì)量比原來鎂帶的質(zhì)量增加了．
（2）反應(yīng)物為鋅和鹽酸，生成物為氯化鋅和氫氣，無反應(yīng)條件，產(chǎn)物氫氣后加氣體符號．因反應(yīng)物和生成物均為一種單質(zhì)和一種化合物，所以該反應(yīng)是置換反應(yīng)．故答案為：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；置換．
（3）化學(xué)反應(yīng)的過程實質(zhì)是分子分為原子，原子重新組合成新分子的過程，原子是化學(xué)變化中的最小微粒，不可再分．故答案為：化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量沒有發(fā)生改變．
（4）實驗I、II不能正確反映反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量關(guān)系是因為反應(yīng)中有氣體參與或生成，在實驗時沒有把這些氣體稱量在內(nèi)，改進時，可以選擇無氣體參與或生成的反應(yīng)，也可將有氣體參與或生成的反應(yīng)置于密閉容器中進行．故答案為：實驗I應(yīng)將鎂條放在密閉的金屬容器中引燃，再稱量（或?qū)嶒濱I將燒杯換成帶塞子的錐形瓶）．

點評：該題通過三個實驗探究質(zhì)量守恒定律，旨在考查對質(zhì)量守恒定律定義的理解、對質(zhì)量守恒定律的微觀解釋，通過該題加深了“參加”、“總質(zhì)量”的認識、質(zhì)量守恒定律的微觀意義．