Question

9．小剛和小潔以“化學反應中，反應物與生成物的質量關系”為課題進行科學探究．請?zhí)顚懸韵绿骄窟^程中的空格：
【提出假設】化學反應中，反應物與生成物的質量①相等；
【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】小剛設計實驗裝置和選用藥品如A圖所示，小潔設計的實驗裝置和選用藥品如B圖所示，他們在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；

【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小潔結論正確（填“小剛”或“小潔”），請談談導致另一種結論錯誤的原因③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；
結論分析】請從原子的角度，簡要分析你認為正確的結論④在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，原子的數(shù)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；
結論應用】油畫上的白色含鉛顏料經(jīng)過一段時間變?yōu)楹谏�的硫化鉛，使其恢復白色的方法是蘸涂雙氧水，發(fā)生如下反應：X+4H₂O₂═PbSO₄+4H₂O．由此可確定硫化鉛的化學式是⑤PbS．

Answer 1

分析 【提出假設】提出的假設要符合科學規(guī)律，此處應符合質量守恒定律；
【實驗結論】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；
【結論分析】根據(jù)化學反應的實質來解釋質量守恒定律．
【結論應用】根據(jù)反應前后各元素的原子個數(shù)相等推算．

解答 解：【提出假設】①化學反應中，反應物與生成物的質量相等；
【實驗結論】②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，小剛反應前后質量變小，所以小潔結論正確；
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(fā)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(shù)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由反應的化學方程式X+4H₂O₂═PbSO₄+4H₂O，可知反應前后各原子的個數(shù)為
    反應前  反應后
Pb原子  0     1
S原子   0     1
O原子   8     8
H原子   8     8
根據(jù)化學變化前后原子的種類、數(shù)目不變，可判斷反應物X的分子由1個Pb原子和1個S原子構成，則物質X的化學式可表示為PbS；
故答案為：
【提出假設】①相等；
【實驗結論】②小潔；
③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．
④在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，原子的數(shù)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．
⑤PbS．

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．解釋質量守恒定律要從原子的角度分析．