Question

5．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磷剧烈燃烧发出黄光，产生大量的白烟，放出热量．气球的变化是先变大后变小．
【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．你认为甲结论正确，请谈谈导致另一种结论错误的原因是反应中有气体参与或有气体生成；若要选择有气体参与和生成的反应必须要选择密封的装置．
【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．
【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）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，石灰石中不含金元素，石灰石是不可能变为黄金的．

Answer 1

分析 【设计实验】依据白磷燃烧的现象回答．
【实验结论】一切化学变化都遵循质量守恒定律，
【结论分析】根据化学反应的微观实质来解释质量守恒定律．
【反思拓展】根据质量守恒定律：化学反应前后元素的种类不变，结合题意进行分析解答．

解答 解：【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，气体受热膨胀，气球胀大，冷却后，气球又变小；故答案为：磷剧烈燃烧发出黄光，产生大量的白烟，放出热量；先变大后变小．
【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；由于乙同学在操作过程中反应生成的CO₂气体和水蒸气都逸散到空气中，镁条燃烧，会有氧气参与反应，过氧化氢分解会产生氧气逸散到空气中，所以都不能用来验证质量守恒定律．有气体参与和生成的反应必须要选择密封的装置．故答案为：甲；反应中有气体参与或有气体生成；密封的．
【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．故答案为：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．
【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．石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙是由钙、碳、氧三种元素组成的，黄金是由金元素组成的，因此石灰石是不可能变成黄金的．
故答案为：根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，石灰石中不含金元素，石灰石是不可能变为黄金的．

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．