Question

14．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：（提示：稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳和水、氯化钙；与氢氧化钠生成水和氯化钠）
（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．
（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：小刚同学结论错误的原因是因为他所做的实验反应后的气体散发到空气中，使得反应后余下质量不等于反应物的质量总和．
（5）结论分析：请从原子的角度，简要分析你认为正确的结论：原子的种类不变；原子的数目不会变化；原子的质量没有变化．
（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，并做出了科学结论．
（7）交流表达：请简要谈一下，你认为这条科学结论有什么重大意义？（不超过30个字）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．
（8）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，因为装置不密闭，所以有气体跑出质量减少，物质的总质量减小，所以不能用来验证质量守恒，稀盐酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，没有物质跑出质量不变，能验证质量守恒，同时可根据化学反应的微观实质来解释质量守恒定律正确性．

解答 解：（1）结合题干中提供的探究过程可假设化学反应中反应物的总质量与生成物的总质量相等而后进行分析．
（4）小洁用的是稀盐酸和氢氧化钠反应生成了氯化钠和水，没有气体跑出，所以反应前后物质的总质量相等；由于小刚在操作过程中反应生成的CO₂气体逸出烧杯，所以剩余的生成物的质量比反应物的总质量减少了，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）根据化学反应的意义可知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；
（8）由于反应前后原子的个数不变，生成物中的原子比反应前还少10个O，5个C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．
（4）小洁；小刚同学结论错误的原因是因为他所做的实验反应后的气体散发到空气中，使得反应后余下质量不等于反应物的质量总和．
（5）原子的种类不变；原子的数目不会变化；原子的质量没有变化．
（7）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．
（8）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．解释质量守恒定律要从原子的角度分析．