Question

14．小剛和小潔以“化學反應中，反應物和生成物的質量關系”為課題進行科學探究，請?zhí)顚懸韵绿骄窟^程中的空格：（提示：稀鹽酸與石灰石反應生成二氧化碳和水、氯化鈣；與氫氧化鈉生成水和氯化鈉）
（1）提出假設：化學反應中，反應物的總質量與生成物的總質量相等．
（2）確定研究方法：分析推理，查閱資料，實驗探究．
（3）設計并進行實驗：小剛設計的實驗裝置和選用藥品如圖A所示，小潔的如圖B所示，他們在反應前后都進行了規(guī)范的操作，準確的稱量和細致的觀察．
（4）實驗結論：通過實驗，小剛認為：在化學反應中，生成物的總質量與反應物的總質量不相等，小潔認為：在化學反應中，生成物的總質量與反應物的總質量相等，你認為結論正確的是小潔，請你談談導致另一種結論錯誤的原因：小剛同學結論錯誤的原因是因為他所做的實驗反應后的氣體散發(fā)到空氣中，使得反應后余下質量不等于反應物的質量總和．
（5）結論分析：請從原子的角度，簡要分析你認為正確的結論：原子的種類不變；原子的數(shù)目不會變化；原子的質量沒有變化．
（6）查閱資料：小剛和小潔通過查閱資料了解到：法國偉大的科學家拉瓦錫，早在18世紀就圍繞這個問題，進行了準確，縝密的研究，并做出了科學結論．
（7）交流表達：請簡要談一下，你認為這條科學結論有什么重大意義？（不超過30個字）化學反應還表示反應物、生成物各物質之間的質量關系，使對化學的研究就由定性化學轉向了定量化學．
（8）結論應用：環(huán)保部門常用I₂O₅測定空氣受CO污染的程度，發(fā)生反應的化學方程式：I₂O₅+5CO=I₂+5X，根據(jù)生成X的多少，可以判斷CO的含量，X的化學式是CO₂．

Answer 1

分析 鹽酸和石灰石反應生成了氯化鈣、水、二氧化碳，因為裝置不密閉，所以有氣體跑出質量減少，物質的總質量減小，所以不能用來驗證質量守恒，稀鹽酸與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，沒有物質跑出質量不變，能驗證質量守恒，同時可根據(jù)化學反應的微觀實質來解釋質量守恒定律正確性．

解答 解：（1）結合題干中提供的探究過程可假設化學反應中反應物的總質量與生成物的總質量相等而后進行分析．
（4）小潔用的是稀鹽酸和氫氧化鈉反應生成了氯化鈉和水，沒有氣體跑出，所以反應前后物質的總質量相等；由于小剛在操作過程中反應生成的CO₂氣體逸出燒杯，所以剩余的生成物的質量比反應物的總質量減少了，不能用來驗證質量守恒定律；
（5）化學反應的實質是分子分成原子，原子再重新組合成新的分子，所以反應前后原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有增減，原子的質量沒有變化，所以，在化學反應中，反應物的質量總和與生成物的質量總和必然相等；
（7）根據(jù)化學反應的意義可知化學反應還表示反應物、生成物各物質之間的質量關系，使對化學的研究就由定性化學轉向了定量化學；
（8）由于反應前后原子的個數(shù)不變，生成物中的原子比反應前還少10個O，5個C又因為X前面系數(shù)是5，所以X的化學式是CO₂．
故答案為：（1）相等．
（4）小潔；小剛同學結論錯誤的原因是因為他所做的實驗反應后的氣體散發(fā)到空氣中，使得反應后余下質量不等于反應物的質量總和．
（5）原子的種類不變；原子的數(shù)目不會變化；原子的質量沒有變化．
（7）化學反應還表示反應物、生成物各物質之間的質量關系，使對化學的研究就由定性化學轉向了定量化學．
（8）CO₂．

點評 在設計驗證質量守恒的實驗時要考慮實驗在密閉容器中進行，組裝裝置時注意實驗的準確性和安全性．解釋質量守恒定律要從原子的角度分析．