Question

11．張老師與同學們探究化學反應前后物質的質量關系，現(xiàn)請你一同參與：
【提出問題】化學反應前后物質的質量總和是否相等？
【猜想假設】猜想1：各物質的質量總和不相等；　　　　　猜想2：各物質的質量總和相等．
【實驗探究】同學們根據實驗方案分組實驗，用托盤天平分別稱量反應前后物質的質量

實驗方案一	實驗方案二

【分組實驗一】將打磨干凈的鐵釘浸入CuSO₄溶液中，實驗現(xiàn)象為鐵釘表面有紅色物質析出，待溶液顏色發(fā)生改變時，再次稱量，結果天平指針沒有偏轉．
【分組實驗二】稀鹽酸與碳酸鈉粉末反應的實驗現(xiàn)象為有氣泡產生，天平指針向右偏轉．
【評價與反思】究竟哪種猜想正確？同學們分析兩個方案的實驗結果，通過討論一致認為：在探究化學反應前后各物質的質量總和是否相等時，凡有氣體生成或參加的反應一定要在密閉容器（或封閉體系等）中進行．
【得出結論】同學們進一步分析發(fā)現(xiàn)，反應體系中儀器和未參加反應的物質質量在反應前后保持不變，最終得出結論：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和．即猜想2正確．

Answer 1

分析 【分組實驗一】根據金屬活動性順序，鐵在銅的前面，能把銅置換出來解答；
【分組實驗二】根據碳酸鈉和稀鹽酸反應有二氧化碳氣體生成，由于氣體逸出，反應前后稱量質量不相等等知識進行分析；
【評價與反思】根據有氣體參與和生成的反應，在驗證質量守恒定律時應在密閉容器中進行解答；
【優(yōu)化裝置】根據裝置特點進行分析解答；
【得出結論】根據質量守恒定律內容分析解答：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和；

解答 解：
【分組實驗一】將打磨干凈的鐵釘浸入CuSO₄溶液中，鐵與硫酸銅反應，生成硫酸亞鐵和銅，實驗現(xiàn)象為鐵釘表面有紅色物質析出，待溶液顏色發(fā)生改變時，再次稱量，結果天平指針沒有偏轉；
【分組實驗二】碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，根據質量守恒定律，參加反應的碳酸鈉與氯化氫的質量和等于生成的氯化鈉、水和二氧化碳的質量和，因有二氧化碳氣體溢出，故反應后總質量比反應前總質量減少，觀察到天平不平衡；
【評價與反思】通過討論，同學們發(fā)現(xiàn)實驗方案二中有氣體溢出，導致指針向右偏轉．得到啟示：在探究化學反應前后各物質的質量總和是否相等時，凡有氣體生成或參加的反應一定要在密閉中進行．
【得出結論】參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和；
答案：
【分組實驗一】鐵釘表面有紅色物質析出； 沒有偏轉；
【分組實驗二】有氣泡產生，天平指針向右偏轉；
【評價與反思】密閉容器（或封閉體系等）
【結論與解釋】參加化學反應．

點評 要驗證質量守恒定律需根據反應物的狀態(tài)和產物的狀態(tài)選擇敞口或密閉裝置，若有氣體參加或生成的反應需在密閉容器中進行．該題是對質量守恒定律的知識應用題，解題的關鍵是利用了反應前后元素的種類不會改變的知識．