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：
[提出假設]化學反應中，反應物和生成物的質量（1）______．
[確定研究方法]分析推理、查閱資料、實驗探究．
[設計并進行實驗]小剛設計的實驗裝置和選用的藥品如圖A所示，小潔設計的實驗裝置如圖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．

注意：
A中稀鹽酸的主要成份為HCl，石灰石的主要成份是CaCO₃
A中發生的反應：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+2H₂O
B中稀硫酸的主要成份為H₂SO₄，氯化鋇溶液的主要成份是BaCl₂
B中發生的反應：BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl
[實驗結論]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：（2）______的結論不正確，請你談談導致另一種結論錯誤的原因 （3）______．
[結論分析]請從原子的角度，簡要分析你認為正確的結論．（4）______
[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．
[交流表達]簡要談一下，你認為這條科學結論有什么重大意義？（不超過30字）（5）______
[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為：I₂O₅+5CO=I₂+5X，根據生成X的多少，可以判斷CO的含量，X的化學式為（6）______．

Answer 1

解：（1）小潔用的是硫酸和氯化鋇反應生成了硫酸鋇和鹽酸，沒有氣體跑出，所以反應前后質量相等；
（2）小潔反應前后質量不變；小剛反應前后質量變小，因為生成的二氧化碳逸出；所以小潔結論正確；小剛的結論錯誤；
（3）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；
（4）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．
（5）該科學結論對于定量認識化學反應，合理進行化工生產有重要作用．
（6）根據“化學方程式為：I₂O₅+5CO=I₂+5X”，根據質量守恒定律的元素守恒，反應前后原子的個數不變，生成物中還少10個O，5個C，又因為X前面系數是5，所以推測X的化學式是CO₂
故答為：（1）相等；
（2）小剛；
（3）因為生成的二氧化碳逸出；
（4）化學反應前后，原子的種類不變，數目沒有增減，質量也不發生變化．
（5）化學反應還表示反應物、生成物各物質之間的質量關系，使對化學的研究就由定性化學轉向了定量化學．
（6）CO₂
分析：鹽酸和石灰石反應生成了氯化鈣、水、二氧化碳，有氣體跑出質量減少，天平不平衡，所以不能用來驗證質量守恒，硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇和鹽酸，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．
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．