Question

5．某化學學習小組同學通過實驗探究物質發(fā)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(fā)生改變？若發(fā)生改變是增加還是減��？
【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(guī)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(xiàn)象是磷劇烈燃燒發(fā)出黃光，產生大量的白煙，放出熱量．氣球的變化是先變大后變�。�
【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．你認為甲結論正確，請談談導致另一種結論錯誤的原因是反應中有氣體參與或有氣體生成；若要選擇有氣體參與和生成的反應必須要選擇密封的裝置．
【結論分析】請從原子的角度，簡要分析你認為正確的結論原子的種類不變；原子的數目不會變化；原子的質量沒有變化．
【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）根據質量守恒定律，化學反應前后元素種類不變，石灰石中不含金元素，石灰石是不可能變?yōu)辄S金的．

Answer 1

分析 【設計實驗】依據白磷燃燒的現(xiàn)象回答．
【實驗結論】一切化學變化都遵循質量守恒定律，
【結論分析】根據化學反應的微觀實質來解釋質量守恒定律．
【反思拓展】根據質量守恒定律：化學反應前后元素的種類不變，結合題意進行分析解答．

解答 解：【設計實驗】白磷劇烈燃燒發(fā)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�。还蚀鸢笧椋毫讋×胰紵�發(fā)出黃光，產生大量的白煙，放出熱量；先變大后變�。�
【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；由于乙同學在操作過程中反應生成的CO₂氣體和水蒸氣都逸散到空氣中，鎂條燃燒，會有氧氣參與反應，過氧化氫分解會產生氧氣逸散到空氣中，所以都不能用來驗證質量守恒定律．有氣體參與和生成的反應必須要選擇密封的裝置．故答案為：甲；反應中有氣體參與或有氣體生成；密封的．
【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．故答案為：原子的種類不變；原子的數目不會變化；原子的質量沒有變化．
【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．石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣是由鈣、碳、氧三種元素組成的，黃金是由金元素組成的，因此石灰石是不可能變成黃金的．
故答案為：根據質量守恒定律，化學反應前后元素種類不變，石灰石中不含金元素，石灰石是不可能變?yōu)辄S金的．

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．