探究“反应前后物质的质量关系”

洪兹田 苏灵海

1. 实验1反应前后气球先变大后变小的原因：红磷燃烧放出热量，锥形瓶内气体温度升高，瓶内压强增大，故气球先膨胀;红磷燃烧消耗氧气，瓶内气体减少，反应结束冷却后，瓶内压强小于外界大气压，故气球后变小，所以最后气球比红磷燃烧前更瘪。

2. 质量守恒定律适用于化学反应。若未发生化学反应，不能用于验证质量守恒定律。

3. 在探究“反应前后物质的质量关系”中，同学们容易忽略气态物质的质量或烟雾状物质的质量，如：碳酸钠与稀盐酸的反应，易忽略产生的二氧化碳质量;镁条在空气中燃烧，易忽略参加反应的氧气质量，特别容易忽略燃烧时产生的白烟（氧化镁）的质量。因此，如果反应中有气体参加或有气体生成，或者有烟雾状物质生成，要探究此类反应的反应物与生成物之间的质量关系，实验装置须密闭。

[实战演练]

某化学课外小组同学，用如下图所示实验验证质量守恒定律。

（1）甲组同学用A装置探究质量守恒定律，实验步骤如下：将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使小试管中的硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后再把烧杯放在天平上。

①描述鐵钉与硫酸铜溶液反应的实验现象 。

②最后天平的指针 （填标号）。

a. 偏左        b. 偏右

c. 不偏转        d. 无法预测

（2）乙组同学用B装置研究质量守恒定律，实验步骤如下：将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使稀盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，观察到天平的指针偏右。

①造成天平的指针向右偏转的原因是 。

②若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如上图C所示，其他操作不变，最后天平仍偏右，原因是 。可见，在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到 。

（3）丙组同学用D装置探究质量守恒定律，实验步骤如下：将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使水与食盐粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上。发现天平的指针不偏转。丙组同学认为实验成功了，该实验很好地验证了质量守恒定律。你认为丙组同学的观点合理吗？说出原因                             。

答案：（1）①铁钉表面出现红色的固体，溶液由蓝色变为浅绿色 ②c （2）①稀盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出，使左盘内质量减小 ②反应生成的二氧化碳使气球膨胀，因此左盘装置受到的浮力增大，天平仍偏右 装置密闭，体积不变 （3）不合理。质量守恒定律适用于化学反应，因为D装置的两种药品未发生化学反应，所以不能验证质量守恒定律