任务二 质量守恒定律的实验验证
|定律验证|
1.实验5-1:盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定。
[实验现象]碳酸钠粉末，烧杯中有大量冒出，反应前总质量（填“＞”“＜”或“=”）反应后总质量。
[拓展探究]若将碳酸钠粉末与稀盐酸装在封闭的锥形瓶中进行实验。实验现象为碳酸钠粉末，锥形瓶中有大量冒出，反应前总质量（填“＞”“＜”或“=”）反应后总质量。
[思考](1)实验5-1与[拓展探究]中实验装置的最大区别是。
(2)为什么两次实验后称量结果不一样？
2.实验5-2:镁条燃烧前后质量的测定。
(1)反应物是，生成物是。
(2)实验现象:镁条剧烈燃烧，发出，放出，生成。
(3)反应可以用文字表示为。
(4)反应前后称量的质量（填“相等”或“不相等”）。
[思考]根据上面实验5-1、实验5-2两个实验，讨论为什么会出现这样的称量结果。

1. [实验现象] 逐渐消失 气泡 ＞
[拓展探究] 逐渐消失 气泡 =
[思考](1) 前者的装置不密闭,后者的装置密闭
(2) 实验5-1中装置不密闭,反应产生的二氧化碳气体逸散到空气中;[拓展探究]中,反应产生的二氧化碳气体仍在装置体系内。
2.(1) 镁和氧气 氧化镁
(2) 耀眼的白光 大量的热 白色固体
(3) 镁+氧气$\xrightarrow{点燃}$氧化镁
(4) 不相等
[思考] 提示:实验5-1在敞口容器中进行,有气体逸出;实验5-2在空气中反应,有气体参与反应。

【分析】
本题围绕质量守恒定律的实验验证展开，需结合实验装置的密闭性、反应现象及质量守恒的本质分析。首先回忆盐酸与碳酸钠反应的产物（氯化钠、水、二氧化碳），明确敞口装置中气体逸出、密闭装置中气体留存对总质量的影响；再结合镁条燃烧的反应物、生成物及实验现象，理解质量守恒定律中气体参与或逸出时的质量变化规律，从而解答各空及问题。
【解析】
1. [实验现象]：碳酸钠粉末与盐酸反应逐渐消失，生成二氧化碳气体，故烧杯中有大量气泡冒出；实验5-1为敞口装置，生成的二氧化碳逸散到空气中，因此反应前总质量＞反应后总质量。
[拓展探究]：密闭装置中，碳酸钠粉末同样逐渐消失，产生大量气泡，生成的二氧化碳留在装置内，故反应前总质量＝反应后总质量。
[思考](1)：前者装置不密闭，后者装置密闭，这是装置的最大区别。
(2)：实验5-1装置不密闭，反应产生的二氧化碳气体逸散到空气中，导致反应后总质量减小；拓展探究中装置密闭，反应产生的二氧化碳气体仍在装置体系内，总质量不变。
2. (1) 镁条燃烧是镁和氧气反应，生成物为氧化镁。
(2) 镁条燃烧的实验现象为：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体。
(3) 反应的文字表达式为：镁+氧气$\xrightarrow{点燃}$氧化镁。
(4) 实验5-2中，因有氧气参与反应，称量时未计入参与反应的氧气质量，故反应前后称量的质量不相等。
[思考]：实验5-1在敞口容器中进行，反应生成的二氧化碳气体逸出，导致反应后总质量减小；实验5-2在空气中反应，有氧气参与反应，若称量时未计入参与反应的氧气质量，会导致反应前后称量结果不相等，两者均需考虑气体的参与或逸出对质量测定的影响，质量守恒定律针对所有反应物和生成物的总质量，忽略气体则会出现称量结果不等的情况。
【答案】
1. [实验现象] 逐渐消失 气泡 ＞
[拓展探究] 逐渐消失 气泡 =
[思考](1) 前者的装置不密闭,后者的装置密闭
(2) 实验5-1中装置不密闭,反应产生的二氧化碳气体逸散到空气中;[拓展探究]中,反应产生的二氧化碳气体仍在装置体系内。
2.(1) 镁和氧气 氧化镁
(2) 耀眼的白光 大量的热 白色固体
(3) 镁+氧气$\xrightarrow{点燃}$氧化镁
(4) 不相等
[思考] 提示:实验5-1在敞口容器中进行,有气体逸出;实验5-2在空气中反应,有气体参与反应。
【知识点】
质量守恒定律、化学实验现象、化学反应文字表达式
【点评】
本题通过两个经典实验考查质量守恒定律的验证，核心是区分敞口与密闭装置对质量测定的影响，同时考查镁条燃烧的基础实验知识，帮助学生理解质量守恒定律需考虑所有反应物和生成物（含气体）的质量，是质量守恒定律的基础应用题型。
【难度系数】
0.6