验,对其进行系统整理和思考。
【回顾旧知】探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验方案(如图1所示)。实验1:红磷燃烧前后质量的测定;实验2:稀盐酸与碳酸钙固体反应前后质量的测定;实验3:铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定,已知$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$。

(1) 实验1中,最终天平指针
不偏转
(填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”)。
(2) 实验2观察到反应后天平不平衡,从物质变化的视角解释原因:
生成物中有二氧化碳气体,逸散到空气中
。
(3) 化学反应中质量守恒的微观本质是在化学反应前后,原子的种类、
数目
和质量不变。
【改进拓展】(4) 该小组一同学将上述实验1进行改进(如图2所示),同时将红磷换成白磷(已知白磷燃烧需要的最低温度为$40°\mathrm{C}$),并按下列实验步骤开展探究。

步骤1:室温下按图2组装装置,装入试剂,称量装置总质量为$m_1\ \mathrm{g}$。
步骤2:从天平上取下装置,打开弹簧夹$\mathrm{K}_1$和$\mathrm{K}_2$,从$\mathrm{K}_1$处缓慢通入约$50\ \mathrm{mL}$氧气,再关闭$\mathrm{K}_1$和$\mathrm{K}_2$,再次称量装置总质量为$m_2\ \mathrm{g}$。
步骤3:将锥形瓶浸入$80°\mathrm{C}$的热水中,观察现象。
步骤4:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为$m_3\ \mathrm{g}$。
① 在上述步骤3中气球出现的现象是
气球先变大后变小
。
② 三次称量的$m_1$、$m_2$、$m_3$的大小关系是
$m_1>m_2=m_3$
。
【拓展延伸】实验1中因有氧气参加,故采用密闭装置。实验3为什么也要用密闭装置呢?在老师的指导下小组的同学再次实验,实验过程中保持溶液温度不变并使用氧气浓度传感器和气体压强传感器测定锥形瓶内氧气含量和气体压强的变化,绘制曲线如图3所示。

(5) 结合图3中装置内氧气含量和压强变化曲线,实验3装置密闭的原因可能是该实验过程中
硫酸铜和铁反应放热,温度升高,气体膨胀,压强增大,若装置不密闭,瓶内气体会逸出
,实验过程中保持溶液温度不变,其目的是
消除温度的变化对瓶内压强造成的干扰
。