Question

小刚和小洁以“化学反应中，反应物和生成物的质量关系”为课题进行科学探究，请填写以下探究过程中的空格：
（1）提出假设：化学反应中，反应物的总质量与生成物的总质量

相等

．
（2）确定研究方法：分析推理，查阅资料，实验探究．
（3）设计并进行实验：小刚设计的实验装置和选用药品如图A所示，小洁的如图B所示，他们在反应前后都进行了规范的操作，准确的称量和细致的观察．实验B中反应的化学方程式是

NaOH+HCl═NaCl+H₂O

；实验A、B中的两个反应都属于

复分解

反应．
（4）实验结论：通过实验，小刚认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等；小洁认为：在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量相等．你认为结论正确的是

小洁

，请你谈谈导致另一种结论错误的原因：

小刚在操作过程中反应生成的CO₂气体逸出锥形瓶，所以剩余的生成物的质量比反应物的总质量减少了．

．
（5）结论分析：请从原子的角度，简要分析你认为正确的结论：

在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等．

．
（6）查阅资料：小刚和小洁通过查阅资料了解到：法国伟大的科学家拉瓦锡，早在18世纪就围绕这个问题，进行了准确，缜密的研究，并作出了科学结论．
（7）结论应用：环保部门常用I₂O₅测定空气受CO污染的程度，发生反应的化学方程式：I₂O₅+5CO═I₂+5X．根据生成X的多少，可以判断CO的含量，X的化学式是

CO₂

．

Answer 1

分析：盐酸和石灰石反应生成了氯化钙、水、二氧化碳，生成的二氧化碳气体跑出质量减少，天平不平衡，所以不能用来验证质量守恒；稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，没有物质跑出，质量不变，能验证质量守恒．根据化学反应的实质来解释质量守恒定律，利用质量守恒定律推断物质化学式．

解答：解：（1）化学反应都遵守质量守恒定律，所以，提出假设：化学反应中，反应物的总质量与生成物的总质量相等；
（3）在A中碳酸钙与盐酸反应，反应的方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，在B中氢氧化钠与盐酸反应的方程式：NaOH+HCl═NaCl+H₂O；都是由两种化合物相互交换了成分生成了两种新的化合物，属于复分解反应；
（4）由上述反应及装置可知可．小洁用的是氢氧化钠与盐酸的反应，生成了氯化钠和水，没有气体跑出，反应前后质量相等．所以小洁结论正确；由于小刚在操作过程中反应生成的CO₂气体逸出锥形瓶，所以剩余的生成物的质量比反应物的总质量减少了，天平发生了偏向，不能用来验证质量守恒定律；
（5）化学反应的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，所以反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等；
（7）在方程式的左边有碘、氧、碳的原子的个数分别是2、10、5，在最右边有碘的原子的个数是2，由于反应前后原子的个数不变，生成物中还少10个氧原子，5个碳原子，又因为X前面系数是5，所以X的化学式是CO₂．
故答案为：（1）相等；（3）NaOH+HCl═NaCl+H₂O，复分解；（4）小洁，小刚在操作过程中反应生成的CO₂气体逸出锥形瓶，所以剩余的生成物的质量比反应物的总质量减少了．（5）在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等；（7）CO₂．

点评：在设计验证质量守恒的实验时要考虑实验在密闭容器中进行，组装装置时注意实验的准确性和安全性．