Question

小剛和小潔以“化學反應中，反應物和生成物的質量關系”為課題進行科學探究，請填寫以下探究過程中的空格：
（1）提出假設：化學反應中，反應物的總質量與生成物的總質量

相等

．
（2）確定研究方法：分析推理，查閱資料，實驗探究．
（3）設計并進行實驗：小剛設計的實驗裝置和選用藥品如圖A所示，小潔的如圖B所示，他們在反應前后都進行了規范的操作，準確的稱量和細致的觀察．實驗B中反應的化學方程式是

NaOH+HCl═NaCl+H₂O

；實驗A、B中的兩個反應都屬于

復分解

反應．
（4）實驗結論：通過實驗，小剛認為：在化學反應中，生成物的總質量與反應物的總質量不相等；小潔認為：在化學反應中生成物的總質量與反應物的總質量相等．你認為結論正確的是

小潔

，請你談談導致另一種結論錯誤的原因：

小剛在操作過程中反應生成的CO₂氣體逸出錐形瓶，所以剩余的生成物的質量比反應物的總質量減少了．

．
（5）結論分析：請從原子的角度，簡要分析你認為正確的結論：

在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，原子的數目沒有增減，原子的質量沒有變化，所以，在化學反應中，反應物的質量總和與生成物的質量總和必然相等．

．
（6）查閱資料：小剛和小潔通過查閱資料了解到：法國偉大的科學家拉瓦錫，早在18世紀就圍繞這個問題，進行了準確，縝密的研究，并作出了科學結論．
（7）結論應用：環保部門常用I₂O₅測定空氣受CO污染的程度，發生反應的化學方程式：I₂O₅+5CO═I₂+5X．根據生成X的多少，可以判斷CO的含量，X的化學式是

CO₂

．

Answer 1

分析：鹽酸和石灰石反應生成了氯化鈣、水、二氧化碳，生成的二氧化碳氣體跑出質量減少，天平不平衡，所以不能用來驗證質量守恒；稀鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，沒有物質跑出，質量不變，能驗證質量守恒．根據化學反應的實質來解釋質量守恒定律，利用質量守恒定律推斷物質化學式．

解答：解：（1）化學反應都遵守質量守恒定律，所以，提出假設：化學反應中，反應物的總質量與生成物的總質量相等；
（3）在A中碳酸鈣與鹽酸反應，反應的方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，在B中氫氧化鈉與鹽酸反應的方程式：NaOH+HCl═NaCl+H₂O；都是由兩種化合物相互交換了成分生成了兩種新的化合物，屬于復分解反應；
（4）由上述反應及裝置可知可．小潔用的是氫氧化鈉與鹽酸的反應，生成了氯化鈉和水，沒有氣體跑出，反應前后質量相等．所以小潔結論正確；由于小剛在操作過程中反應生成的CO₂氣體逸出錐形瓶，所以剩余的生成物的質量比反應物的總質量減少了，天平發生了偏向，不能用來驗證質量守恒定律；
（5）化學反應的實質是分子分成原子，原子再重新組合成新的分子，所以反應前后原子的種類沒有改變，原子的數目沒有增減，原子的質量沒有變化，所以，在化學反應中，反應物的質量總和與生成物的質量總和必然相等；
（7）在方程式的左邊有碘、氧、碳的原子的個數分別是2、10、5，在最右邊有碘的原子的個數是2，由于反應前后原子的個數不變，生成物中還少10個氧原子，5個碳原子，又因為X前面系數是5，所以X的化學式是CO₂．
故答案為：（1）相等；（3）NaOH+HCl═NaCl+H₂O，復分解；（4）小潔，小剛在操作過程中反應生成的CO₂氣體逸出錐形瓶，所以剩余的生成物的質量比反應物的總質量減少了．（5）在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，原子的數目沒有增減，原子的質量沒有變化，所以，在化學反應中，反應物的質量總和與生成物的質量總和必然相等；（7）CO₂．

點評：在設計驗證質量守恒的實驗時要考慮實驗在密閉容器中進行，組裝裝置時注意實驗的準確性和安全性．