人教版化學(xué)九年級上冊課本實驗：質(zhì)量守恒定律的驗證實驗

質(zhì)量守恒定律的驗證實驗課本實驗再現(xiàn)裝置圖實驗現(xiàn)象及分析紅磷燃燒①產(chǎn)生了大量白煙②化學(xué)方程式：4P+5O22P2O5③反應(yīng)后再次稱量，天平平衡鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)①鐵釘表面產(chǎn)生了一種紅色固體，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色②化學(xué)方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu③反應(yīng)后再次稱量，天平平衡鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)①產(chǎn)生了大量氣泡②化學(xué)方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑③反應(yīng)后再次稱量，天平不平衡鎂條燃燒①發(fā)出耀眼的白光，放出熱量，生成一種白色固體②化學(xué)方程式：2Mg+O22MgO③反應(yīng)后再次稱量，天平不平衡注意(1)在紅磷燃燒的實驗中：①小氣球可防止紅磷燃燒產(chǎn)生的熱量使瓶內(nèi)氣體迅速膨脹而沖開橡膠塞；②要等到氣球變癟后再觀察天平是否平衡，因為氣球脹大產(chǎn)生的浮力會對天平平衡產(chǎn)生影響(2)探究質(zhì)量守恒定律需選擇發(fā)生化學(xué)變化，且現(xiàn)象明顯的反應(yīng)；對于有氣體參加或有氣體生成的反應(yīng)，必須在密閉容器中進行拓展訓(xùn)練1.用下列裝置來驗證質(zhì)量守恒定律（托盤天平未畫出），能達到目的的是()

A. B.

C. D.2.如圖1是利用紅磷燃燒驗證質(zhì)量守恒定律的實驗裝置，圖2是利用壓強傳感器測量的瓶中的氣壓變化的數(shù)據(jù)?下列說法不正確的是()A.BC段氣壓增大的主要原因是燃燒放熱B.CD段氣壓減小的主要原因是集氣瓶內(nèi)氧氣不斷被消耗C.該實驗中氣球的作用是平衡氣壓D.最終反應(yīng)后的氣壓等于反應(yīng)前的氣壓3.用下列裝置進行證明質(zhì)量守恒定律的實驗，反應(yīng)前后稱量天平不平衡的是()

A. B.

C. D.4.初三某化學(xué)興趣小組同學(xué)。依據(jù)教材實驗對化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量變化進行了探究?！静殚嗁Y料】碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體?！緦嶒炑b置設(shè)計】甲、乙同學(xué)分別設(shè)計如圖裝置：【討論與探究】請根據(jù)甲組和乙組設(shè)計的“質(zhì)量守恒定律”的實驗裝置進行探究。(1)甲組實驗結(jié)束后可觀察到天平_________(是或否)平衡；此反應(yīng)______(填“遵守”或“不遵守”)質(zhì)量守恒定律。(2)乙組過氧化氫溶液分解反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和的測定，得出參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和____(填“大于”、“等于”或“小于”)反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。該反應(yīng)中二氧化錳起______作用。【實驗結(jié)論】(3)通過甲、乙實驗探究，你得到的結(jié)論是：__________?！緦嶒灧治觥?4)化學(xué)反應(yīng)的過程是_______________________重新組合的過程，即在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的__________沒有改變，原子的_______沒有增減，原子的__________也沒有變化，所以化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律。【反思與交流】(5)通過甲、乙小組實驗的探究，你得到的啟示是：_____________。5.某興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙、丙所示的三個實驗（天平略）來驗證質(zhì)量守恒定律。（1）小組同學(xué)討論后認為，甲、乙、丙中只有實驗?zāi)苤苯佑糜隍炞C質(zhì)量守恒定律；另外兩個被否定的原因分別是_______，_______。（2）實驗甲中錐形瓶底部細沙的作用是_______，整個實驗過程中可觀察到氣球的變化情況是_______。（3）圖丁是圖丙的改進實驗，實驗時將錐形瓶傾斜即可發(fā)生反應(yīng)，其化學(xué)方程式為_______，該裝置中氣球的作用是_______。6.質(zhì)量守恒定律是物質(zhì)科學(xué)中的一條重要規(guī)律，具體表述：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。某興趣小組同學(xué)以此為研究課題進行實驗探究?！咎岢黾僭O(shè)】化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量____________?！驹O(shè)計并進行實驗】（1）該小組的同學(xué)設(shè)計了下圖中三個實驗裝置（天平略）來驗證質(zhì)量守恒定律。同學(xué)們經(jīng)過討論，發(fā)現(xiàn)其中只有A裝置能用來驗證質(zhì)量守恒定律，B、C裝置則不能，否定B、C裝置的理由是B：_______________；C：_______________。由此分析可知，要驗證質(zhì)量守恒定律，若利用有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計實驗，在裝置設(shè)計方面應(yīng)做到_______________。（2）利用A裝置，小帥同學(xué)將橡皮塞上的玻璃棒下端放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后，迅速將橡皮塞塞入錐形瓶，并引燃白磷（白磷著火點為40℃），實驗過程如下圖所示。①寫出錐形瓶中白磷燃燒的化學(xué)方程式：_________________；②實驗中氣球的作用是_______________?！緦嶒灧此肌糠磻?yīng)前后，一定不變的是________（填序號），故化學(xué)反應(yīng)都遵守恒定律。①原子種類②原子數(shù)目③分子種類④分子數(shù)目⑤元素種類⑥物質(zhì)種類7.為了驗證質(zhì)量守恒定律是一種普遍規(guī)律，有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)也遵守質(zhì)量守恒定律，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置（圖中夾持裝置已略去）。按下列步驟進行實驗，請回答下列問題：（1）將連接好的具支試管放在小試管架上，試管架放在天平上用砝碼平衡。（2）將氣球內(nèi)的二氧化錳抖落于具支試管內(nèi)，由于生成氧氣，氣球會________。（3）反應(yīng)停止后，將試管架連同具支試管重新放到天平上，由于浮力的作用，天平會_____。（4）打開止水夾，用手擠癟裝氧氣的氣球后夾上止水夾，右邊的氣球會__________。（5）將盛裝細沙、白磷的具支試管放在酒精燈火焰上微熱，產(chǎn)生的現(xiàn)象是_________。（6）燃燒停止并冷卻后，將試管架連同具支試管一起再次放到天平上，由于浮力消失，天平會恢復(fù)__________。8.某興趣小組為驗證質(zhì)量守恒定律，做了鎂條在空氣中燃燒的實驗。（1）小明發(fā)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量大于反應(yīng)物鎂條的質(zhì)量，認為這個反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律。我___________（填“同意”或“不同意”）小明的觀點，因為_____________。小紅按圖1裝置改進實驗，驗證了質(zhì)量守恒定律，卻發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中還有少量黃色固體。經(jīng)研究該黃色固體是，為了證明鎂可在氮氣中燃燒生成氮化鎂，小紅設(shè)計了如下方案進行驗證?！具M行實驗】（2）步驟Ⅰ：用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發(fā)皿、橡皮塞等裝配成如圖2所示的裝置；另準備一只有一根銅絲穿過的橡皮塞，銅絲末端固定一根鎂條。步驟Ⅱ：引燃燃燒匙中足量的紅磷，塞好橡皮塞；待充分冷卻，觀察到廣口瓶內(nèi)水面上升的體積約占瓶內(nèi)水面原上方空間的左右。步驟Ⅲ：步驟Ⅱ結(jié)束后，往水槽中加水使廣口瓶內(nèi)外水面相平。點燃鎂條，迅速更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶內(nèi)繼續(xù)燃燒，放出熱量，蒸發(fā)皿中有黃色固體出現(xiàn)。待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升。①寫出鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂的化學(xué)方程式___________。②步驟Ⅱ的目的是__________。③在步驟Ⅲ“待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升”是由于瓶內(nèi)氣壓___________（填“大于”“小于”或“等于”）外界氣壓。【實驗拓展】（3）空氣中氧氣含量測定實驗_______（填“能”或“不能”）用鎂帶替代紅磷，原因是____________。（4）空氣中的含量遠大于的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO的質(zhì)量卻大于。請給出合理的解釋____________。9.質(zhì)量守恒定律是物質(zhì)科學(xué)中的一條重要規(guī)律，具體表述為：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。某科學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如下實驗裝置（天平略）來驗證質(zhì)量守恒律，請回答下列問題：（1）小李同學(xué)將橡皮塞上的細玻璃管下端放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后，迅速用橡皮塞將錐形瓶塞緊，并引燃白磷（白磷著火點為40℃），實驗過程如圖所示。①寫出錐形瓶中白磷燃燒反應(yīng)的方程式______。②此實驗的現(xiàn)象是______。（2）小楊同學(xué)設(shè)計了如圖A和B的實驗來驗證質(zhì)量守恒定律，小強同學(xué)立即反對，認為這兩套裝置都不能用來驗證質(zhì)量守恒。小強同學(xué)認為A實驗不行的理由是______，認為B實驗不行的理由是______。（3）小陳同學(xué)將圖二裝置進行改進，如圖C所示。待完全反應(yīng)后，將裝置C置于天平上稱量，所得數(shù)據(jù)比反應(yīng)前的小。若整個操作過程無任何差錯，裝置氣密性也良好，則造成上述實驗誤差的原因是______。（4）小明進行了下圖所示的實驗，在一根用細銅絲吊著的長玻璃棒兩端，分別繞上粗銅絲，并使玻璃保持水平。然后，用酒精燈給a端銅絲加熱數(shù)分鐘。停止加熱后冷卻，他觀察到的現(xiàn)象是______，______。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。小明認為該實驗符合質(zhì)量守恒定律，原因是______。

答案以及解析1.答案：D解析：做驗證質(zhì)量守恒定律的實驗時所選用的裝置應(yīng)該考慮到：①如果反應(yīng)物中有氣體參加反應(yīng)，或生成物中有氣體生成，應(yīng)該選用密閉裝置；②如果反應(yīng)物中沒有氣體參加，生成物中也沒有氣體生成，裝置可不考慮密閉。A.生成物中有氣體生成，裝置也不是密閉容器，不能達到實驗?zāi)康模籅.兩種物質(zhì)不反應(yīng)，不能達到實驗?zāi)康模籆.鎂帶在空氣中燃燒，反應(yīng)后固體質(zhì)量會明顯增大，因為有氧氣參加，另外該裝置也不是在密閉容器中進行的，不能達到實驗?zāi)康?；D.鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅與硫酸亞鐵，反應(yīng)物中沒有氣體參加，生成物中也沒有氣體生成，裝置可不密閉，可以達到實驗?zāi)康摹?.答案：D解析：A.BC段氣壓增大的主要原因是燃燒放熱，瓶中的氣體受熱膨脹，導(dǎo)致氣壓增大，故選項A說法正確；B.CD段氣壓減小的主要原因是集氣瓶內(nèi)氧氣不斷被消耗，導(dǎo)致壓強減少，故選項B說法正確；C.該實驗中氣球的作用是平衡氣壓，防止瓶塞飛出，故選項C說法正確；D.最終反應(yīng)后的氣壓小于反應(yīng)前的氣壓，這是因為反應(yīng)后氧氣被消耗，故選項D說法錯誤。故選D。3.答案：C解析：稀鹽酸和石灰石反應(yīng)生成二氧化碳氣體，氣體逸出，反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量變化。故選C。4.答案：(1)否；遵守(2)等于；催化(3)參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和(4)原子；種類；數(shù)目；質(zhì)量(5)有氣體參加或生成的反應(yīng)，應(yīng)該在密閉容器中進行實驗解析：(1)甲組實驗中，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳氣體逃逸，天平不平衡，但所有化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律。故填：否；遵守。(2)乙組是密閉系統(tǒng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和；二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率，該反應(yīng)中二氧化錳起催化作用。故填：等于；催化。(3)甲、乙實驗反應(yīng)后，天平平衡，得到的結(jié)論是：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和。故填：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和。(4)化學(xué)反應(yīng)的過程是分子破裂為原子，原子重新組合成新物質(zhì)的過程，即在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)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(zhì)量也沒有變化，所以化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律。故填：原子；種類；數(shù)目；質(zhì)量。(5)通過甲、乙小組實驗的探究，甲、乙都有氣體生成，甲是敞口裝置，天平不平衡，乙是密閉裝置，天平平衡，得到的啟示是有氣體參加或生成的反應(yīng)，應(yīng)該在密閉容器中進行實驗。故填：有氣體參加或生成的反應(yīng)，應(yīng)該在密閉容器中進行實驗。

5、（1）答案：甲；乙中蒸餾水和酒精混合屬于物理變化；丙中生成的氣體逸散到空氣中去了解析：只有化學(xué)變化才符合質(zhì)量守恒定律，乙中酒精與水混合屬于物理變化，不能用來驗證質(zhì)量守恒定律；丙中反應(yīng)后生成的氧氣逸散到空氣中，不能被稱量，不能直接用來驗證質(zhì)量守恒。（2）答案：防止紅磷燃燒放熱使錐形瓶底因受熱不均而炸裂；先變大后變小，甚至縮入導(dǎo)管內(nèi)解析：紅磷燃燒放出大量的熱，放細沙可防止錐形瓶底因受熱不均而炸裂；剛開始時，紅磷燃燒放熱使錐形瓶內(nèi)氣體受熱膨脹，瓶中壓強變大，氣球鼓起，反應(yīng)結(jié)束后冷卻到室溫，因氧氣被消耗導(dǎo)致瓶中壓強降低，氣球變小甚至縮入導(dǎo)管中。（3）答案：；平衡壓強解析：過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解的化學(xué)方程式為；反應(yīng)生成氧氣，瓶內(nèi)壓強增大，為了避免錐形瓶塞被沖開，氣體逸出，故在裝置中加一個氣球。6.答案：【提出假設(shè)】相等【設(shè)計并進行實驗】（1）酒精溶于水屬于物理變化；石灰石與稀鹽酸反應(yīng)有氣體放出，質(zhì)量減少；使用密閉容器（2）①②防止氣體逸出【實驗反思】①②解析：【提出假設(shè)】結(jié)合題于中提供的信息，可假設(shè)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量相等?！驹O(shè)計并進行實驗】（1）由質(zhì)量守恒定律的定義可知只有化學(xué)變化才遵循質(zhì)量守恒定律，B中酒精與水混合屬于物理變化，不能用來驗證質(zhì)量守恒定律，C中石灰石與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，有氣體放出質(zhì)量就減小了，不能用來驗證質(zhì)量守恒定律。如果用于實驗的反應(yīng)中有氣體參加或生成，就必須使用密閉容器。（2）白磷燃燒生成五氧化磷，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；白磷燃燒放出熱量使瓶內(nèi)壓強變大，大于外界大氣壓，從而使氣球變大，所以氣球的作用是防止氣體逸出?！緦嶒灧此肌炕瘜W(xué)反應(yīng)前后，微觀角度一定不變的是原子種類、原子數(shù)目、原子質(zhì)量；宏觀角度一定不變的是元素種類、元素質(zhì)量及各物質(zhì)的質(zhì)量總和。7.答案：（2）膨脹（3）失去平衡（4）膨脹（5）白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，燃燒停止且冷卻后，管口的氣球迅速癟下來（6）平衡解析：（2）反應(yīng)生成，氣球內(nèi)氣壓增大，氣球膨脹。（3）反應(yīng)停止后由于浮力增大，天平會失去平衡。（4）氣體被擠壓到右邊，右邊氣球膨脹。（5）白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，燃燒停止且冷卻后，由于消耗了，管口的氣球會迅速癟下來。（6）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量相等，浮力消失后，天平將恢復(fù)平衡。8.答案：（1）不同意；所有的化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，鎂燃燒是鎂與空氣中氧氣等發(fā)生反應(yīng)（2）；除盡空氣中的氧氣；小于（3）不能；鎂條既能與氧氣反應(yīng)也能與氮氣反應(yīng)（4）比化學(xué)性質(zhì)活潑（合理即得分）解析：9.答案：（1）；產(chǎn)生大量的白煙，放出熱量，氣球先膨脹后變癟（2）A酒精和水混合沒有發(fā)生化學(xué)變化，不能用質(zhì)量守恒定律解釋（合理給分）；反應(yīng)生成的二氧化碳氣體逸散到空