Question

20、物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变？小刘、小李按下面步骤进行探究，
反应方程式为：BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
（1）提出假设：物质发生化学变化前后总质量不变．
（2）设计并进行实验：小刘设计的实验装置和选用药品如A所示，小李设计的实验装置和选用药品如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
（3）实验结论：
小刘认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；
小李认为：在化学反应中，生成物总质量与反应物的总质量不相等．
你认为

小刘

的结论正确，导致另一个实验结论错误的原因是：

小李在实验操作中产生的二氧化碳气体逸出，使剩余物的总质量比反应物的总质量少

请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因：

化学反应前后原子的种类、数目、质量不变．

（4）使用上述实验装置，请你选择另外两种药品进行实验达到实验目的，这两种药品可以是

Fe

和

CuSO₄

（填化学式）[注：以上四种药品均不能再用]
（5）小刘和小李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，并作出了科学的结论．请你简要谈一下你对这条科学结论有什么重大意义？（不超过30字）

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．

．

Answer 1

分析：（3）任何化学反应都遵循质量守恒定律，即“参加化学反应的各物质的质量总和”等于“反应后生成的各物质质量总和”，小李的实验中发生的化学反应也必定遵循质量守恒定律，他之所以得出“生成物总质量与反应物总质量不相等”的错误结论，是因为他忽略了产物之一--散逸到空气中的二氧化碳，从而导致生成物总质量偏小．小刘的实验中反应物、生成物全为液体与固体，没有气体的参与或生成，即使在敞口容器中也能得出正确结论．
原子是化学变化中的最小微粒，在化学变化中不能再分，化学变化的实质是分子分为原子，原子重新组合成新分子的过程，应用原子的三个不变进行解答．
（4）只要是找到反应时无气体放出的反应，就可对质量守恒定律用此法验证．
（5）该科学结论主要是对于定量认识化学反应，合理进行化工生产有重要作用．

解答：解：
（3）一切化学反应均遵循质量守恒定律，小李的实验中，参加反应的碳酸钠和盐酸的质量总和等于反应后生成的氯化钠、水和二氧化碳的质量，小李之所以得出错误结论，是因为实验中生成的二氧化碳散失到了空气中，称量时没有计入生成物总质量．从而导致生成物总质量与反应物总质量不相等．
化学变化的实质是分子分为原子，原子重新组合成新分子的过程，原子是化学变化中的最小微粒，在化学变化中不能再分，即在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不发生改变．故答案为：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变．
故答案为：
小刘；小李在实验操作中产生的二氧化碳气体逸出，使剩余物的总质量比反应物的总质量少；化学反应前后原子的种类、数目、质量不变．
（4）只要是找到反应时没有气体生成和消耗的化学变化，就能用此方法对质量守恒定律进行解释．
故答案为：Fe和CuSO₄（其他答案合理亦可）
（5）该科学结论是对于化学反应的定量认识，利用这条规律可对化工生产中物质的使用量有重要作用．
故答案为：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．

点评：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．解释质量守恒定律要从原子的角度分析．