Question

【題目】某化學學習小組同學通過實驗探究物質發生化學變化前后物質質量的變化．

（提出問題）反應前后物質的總質量是否發生改變？若發生改變是增加還是減小？

（提出假設）化學反應中，參加反應的物質質量與生成物的質量相等．

（設計實驗）甲同學設計實驗如A圖所示，乙設計的實驗如B、C、D所示，他們反應前后都進行了規范的操作、準確的稱量和細致的觀察；甲同學觀察到白磷燃燒時的現象是____．氣球的變化是_______．

（實驗結論）甲認為：在化學反應中，生成物的總質量與反應物的總質量相等；乙認為：在化學反應中，生成物的總質量與反應物的總質量不相等．你認為_____結論正確，請談談導致另一種結論錯誤的原因是________；若要選擇有氣體參與和生成的反應必須要選擇___的裝置．

（結論分析）請從原子的角度，簡要分析你認為正確的結論______________

（反思拓展）應用質量守恒定律解釋為什么不能“點石成金”（石頭主要成分是CaCO3）________

Answer 1

【答案】劇烈燃燒，發出黃光，產生大量的白煙，放出熱量 先變大后變小 甲 沒有計算參與反應的氣體或生成的氣體 封閉 化學反應前后，原子的種類、數目、質量都不變 石頭中主要含碳酸鈣，碳酸鈣是由碳、氧、鈣三種元素組成，黃金是由金元素組成，根據元素守恒，石頭是不可能變成黃金的

【解析】

[設計實驗]

白磷劇烈燃燒發出黃光，產生大量的白煙，放出熱量，故填劇烈燃燒，發出黃光，產生大量的白煙，放出熱量；氣體受熱膨脹，氣球脹大，冷卻后，氣球又變小，故填先變大后變小；

[實驗結論]

甲同學用的是密封的實驗裝置,所以反應前后物質的總質量相等；乙同學在操作B實驗過程中由于反應生成的CO2氣體和水蒸氣都逸散到空氣中了，C實驗中鎂條燃燒，會有氧氣參與反應， D實驗中過氧化氫分解會產生氧氣逸散到空氣中，這三個實驗都沒有在封閉容器中進行，從而使質量出現“不相等”，所以都不能用來驗證質量守恒定律，在有氣體參與和生成的反應時應當選擇封閉的裝置進行驗證，故填甲；乙的三個實驗都沒有計算參與反應的氣體或生成的氣體，故填沒有計算參與反應的氣體或生成的氣體；若要選擇有氣體參與或生成的實驗驗證質量守恒定律，實驗必須在封閉體系內完成，故填封閉；

[結論分析]

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、數目、質量都不變，所以化學反應前后，反應物的質量總和與生成物的質量總和必然相等，故填化學反應前后，原子的種類、數目、質量都不變；

[反思拓展]

由質量守恒定律可知，化學反應前后元素的種類不變，由題知石頭的主要成分是碳酸鈣，由碳、氧、鈣三種元素組成，黃金是由金元素組成的，因此石頭是不可能變成黃金的，故填石頭中主要含碳酸鈣，碳酸鈣是由碳、氧、鈣三種元素組成，黃金是由金元素組成，根據元素守恒，石頭是不可能變成黃金的。