Question

12．甲、乙、丙三位同學利用下圖裝置，探究化學反應是否遵守質量守恒定律，請參與其中并回答相關問題：

【實驗步驟】
①如圖所示，甲將白磷和反應裝置、乙將裝有硫酸銅溶液的小試管和盛有氫氧化鈉溶液的燒杯，分別放在兩架天平的托盤上，并用砝碼使天平平衡．丙對石棉網和打磨干凈的鎂條進行稱量．
②三位同學分別引發(fā)反應發(fā)生．
③甲、乙同學在反應結束且甲的裝置冷卻后，將反應裝置及裝置內的物質放在反應前使用的托盤上，觀察天平是否平衡．丙同學實驗結束后稱量石棉網和石棉網上氧化鎂的質量，比較反應前后質量．
【實驗分析】
①請你仿照示例，完成實驗現(xiàn)象的記錄和分析．

	實驗現(xiàn)象	化學方程式	結論
甲	白磷燃燒產生大量白煙 放熱，氣球先膨脹后變小	□P+□O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$□P2O5 （配平該反應方程式）	該反應遵守質量守恒定律
乙	混合后有藍色沉淀產生	2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓	該反應遵守質量守恒定律
丙	鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，放熱，生成白色固體．反應前后稱量質量不相等．	2Mg+O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO	該反應不遵守質量守恒定律

②通過上述實驗現(xiàn)象的對比分析，甲、乙兩位同學發(fā)現(xiàn)丙同學的實現(xiàn)現(xiàn)象是正確的，但是結論是錯誤的．在實驗操作完全正確的情況下，請分析導致丙同學實驗前后質量不相等的原因是反應前未稱量參加反應的氧氣的質量，反應后部分生成的氧化鎂外逸，也無法稱量．
【實驗結論】化學反應都遵守質量守恒定律．
【實驗反思】請從微觀角度分析化學反應遵守質量守恒定律的原因是化學反應前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質量也沒有改變．．

Answer 1

分析 根據(jù)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；其中的關鍵詞為：參加  生成   各物質   化學反應  質量總和等．
根據(jù)白磷在空氣中燃燒，發(fā)出黃光，放出熱量，冒出白煙，由于反應在密封的容器中進行，反應前后稱量質量相等；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；根據(jù)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，鎂條燃燒有氧氣參與，會導致反應前后固體的質量不相等進行分析．

解答 解：【實驗分析】
①甲白磷燃燒有氧氣的參加，反應后又有濃煙的產生，因此反應需在密閉容器中進行，所以能夠驗證參加化學反應的反應物的總質量和生成物的總質量相等．變化結合磷燃燒的現(xiàn)象和氣球的變化，答案為：白磷燃燒，產生濃濃的白煙，放出熱量，氣球先變大后又變小，天平平衡；反應的方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅
乙氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀和碳酸鈉；
丙鎂條燃燒生成氧化鎂，參加反應的是鎂和氧氣，生成的是氧化鎂固體，根據(jù)質量守恒定律，生成的氧化鎂固體質量等于參加反應的鎂和氧氣的質量和，但反應沒有在密閉容器中進行了，所以燃燒后的總質量大于反應前的總質量，反應的方程式為：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO；
②天平不平衡的原因可能是有氣體的參加反應或有氣體、熱量等的溢出，故答案為：反應前未稱量參加反應的氧氣的質量，反應后生成的氧化鎂部分外溢，無法稱量； 
【實驗反思】從微觀角度分析化學反應遵守質量守恒定律的原因是原子的“三個不變”，即化學反應前后原子的種類、數(shù)目、質量都沒有發(fā)生改變．
故答案為：
【實驗分析】
①

	實驗現(xiàn)象	化學方程式	結論
甲	白磷燃燒產生大量白煙，放熱，氣球先膨脹后變小	4P+5O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P2O5
乙	混合后有藍色沉淀產生
丙		2Mg+O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO

②反應前未稱量參加反應的氧氣的質量，反應后部分生成的氧化鎂外逸，也無法稱量；
【實驗反思】化學反應前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質量也沒有改變．

點評 要驗證質量守恒定律需根據(jù)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．