题目内容

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：
[提出假设]化学反应中，反应物和生成物的质量（1）．
[确定研究方法]分析推理、查阅资料、实验探究．
[设计并进行实验]小刚设计的实验装置和选用的药品如图A所示，小洁设计的实验装置如图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．

注意：
A中稀盐酸的主要成份为HCl，石灰石的主要成份是CaCO₃
A中发生的反应：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+2H₂O
B中稀硫酸的主要成份为H₂SO₄，氯化钡溶液的主要成份是BaCl₂
B中发生的反应：BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl
[实验结论]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：（2）的结论不正确，请你谈谈导致另一种结论错误的原因（3）．
[结论分析]请从原子的角度，简要分析你认为正确的结论．（4）
[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．
[交流表达]简要谈一下，你认为这条科学结论有什么重大意义？（不超过30字）（5）
[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为：I₂O₅+5CO=I₂+5X，根据生成X的多少，可以判断CO的含量，X的化学式为（6）．

解：（1）小洁用的是硫酸和氯化钡反应生成了硫酸钡和盐酸，没有气体跑出，所以反应前后质量相等；
（2）小洁反应前后质量不变；小刚反应前后质量变小，因为生成的二氧化碳逸出；所以小洁结论正确；小刚的结论错误；
（3）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；
（4）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．
（5）该科学结论对于定量认识化学反应，合理进行化工生产有重要作用．
（6）根据“化学方程式为：I₂O₅+5CO=I₂+5X”，根据质量守恒定律的元素守恒，反应前后原子的个数不变，生成物中还少10个O，5个C，又因为X前面系数是5，所以推测X的化学式是CO₂
故答为：（1）相等；
（2）小刚；
（3）因为生成的二氧化碳逸出；
（4）化学反应前后，原子的种类不变，数目没有增减，质量也不发生变化．
（5）化学反应还表示反应物、生成物各物质之间的质量关系，使对化学的研究就由定性化学转向了定量化学．
（6）CO₂
分析：盐酸和石灰石反应生成了氯化钙、水、二氧化碳，有气体跑出质量减少，天平不平衡，所以不能用来验证质量守恒，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸，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．
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．

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