Question

【题目】某化学学习小组同学通过实验探究物质发生化学变化前后物质质量的变化．

（提出问题）反应前后物质的总质量是否发生改变？若发生改变是增加还是减小？

（提出假设）化学反应中，参加反应的物质质量与生成物的质量相等．

（设计实验）甲同学设计实验如A图所示，乙设计的实验如B、C、D所示，他们反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察；甲同学观察到白磷燃烧时的现象是____．气球的变化是_______．

（实验结论）甲认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；乙认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等．你认为_____结论正确，请谈谈导致另一种结论错误的原因是________；若要选择有气体参与和生成的反应必须要选择___的装置．

（结论分析）请从原子的角度，简要分析你认为正确的结论______________

（反思拓展）应用质量守恒定律解释为什么不能“点石成金”（石头主要成分是CaCO3）________

Answer 1

【答案】剧烈燃烧，发出黄光，产生大量的白烟，放出热量 先变大后变小 甲 没有计算参与反应的气体或生成的气体 封闭 化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变 石头中主要含碳酸钙，碳酸钙是由碳、氧、钙三种元素组成，黄金是由金元素组成，根据元素守恒，石头是不可能变成黄金的

【解析】

[设计实验]

白磷剧烈燃烧发出黄光，产生大量的白烟，放出热量，故填剧烈燃烧，发出黄光，产生大量的白烟，放出热量；气体受热膨胀，气球胀大，冷却后，气球又变小，故填先变大后变小；

[实验结论]

甲同学用的是密封的实验装置,所以反应前后物质的总质量相等；乙同学在操作B实验过程中由于反应生成的CO2气体和水蒸气都逸散到空气中了，C实验中镁条燃烧，会有氧气参与反应， D实验中过氧化氢分解会产生氧气逸散到空气中，这三个实验都没有在封闭容器中进行，从而使质量出现“不相等”，所以都不能用来验证质量守恒定律，在有气体参与和生成的反应时应当选择封闭的装置进行验证，故填甲；乙的三个实验都没有计算参与反应的气体或生成的气体，故填没有计算参与反应的气体或生成的气体；若要选择有气体参与或生成的实验验证质量守恒定律，实验必须在封闭体系内完成，故填封闭；

[结论分析]

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、数目、质量都不变，所以化学反应前后，反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等，故填化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变；

[反思拓展]

由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，由题知石头的主要成分是碳酸钙，由碳、氧、钙三种元素组成，黄金是由金元素组成的，因此石头是不可能变成黄金的，故填石头中主要含碳酸钙，碳酸钙是由碳、氧、钙三种元素组成，黄金是由金元素组成，根据元素守恒，石头是不可能变成黄金的。