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專題05質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要求:必須發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且有明顯現(xiàn)象。裝置:如有氣體參加或生成,則必須在密閉容器中進(jìn)行。1.實(shí)驗(yàn)1紅磷在錐形瓶中燃燒反應(yīng)原理:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出大量的熱,氣球鼓起,冷卻后氣球變癟,最終天平平衡。實(shí)驗(yàn)分析:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)氣球先鼓起后變癟的原因:①由于紅磷燃燒放出大量的熱,使錐形瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高,錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大,導(dǎo)致氣球膨脹;②紅磷燃燒消耗錐形瓶?jī)?nèi)的氧氣,瓶?jī)?nèi)氣體減少,冷卻后瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,所以氣球變癟。(2)錐形瓶底部鋪一層細(xì)沙的目的:防止紅磷燃燒時(shí)錐形瓶底部受熱不均勻而炸裂。(3)氣球的作用:①調(diào)節(jié)錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng),起緩沖作用;②密封作用,防止實(shí)驗(yàn)時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)外的物質(zhì)發(fā)生交換。(4)在稱量反應(yīng)后的物質(zhì)質(zhì)量時(shí),必須等錐形瓶(或燒杯)冷卻至室溫后再稱量,以免稱量前后因溫度不同對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:化學(xué)反應(yīng)中,參加反應(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。2.實(shí)驗(yàn)2鐵釘放入硫酸銅溶液中反應(yīng)原理:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鐵釘表面有紅色固體析出,溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后天平平衡。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:化學(xué)反應(yīng)中,參加反應(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。3.實(shí)驗(yàn)3碳酸鈉粉末和稀鹽酸反應(yīng)反應(yīng)原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:燒杯中有大量氣泡產(chǎn)生,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后天平指針向右偏轉(zhuǎn)。4.實(shí)驗(yàn)4鎂條在空氣中燃燒反應(yīng)原理:2Mg+O22MgO實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鎂條燃燒,發(fā)出耀眼的白光,產(chǎn)生少量白煙,生成白色固體,反應(yīng)前后用天平稱量時(shí),指針可能向左或向右偏轉(zhuǎn),也可能不偏轉(zhuǎn)。5.解釋(1)天平為何有的平衡,有的不平衡?實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),且反應(yīng)均在密閉容器中進(jìn)行,故實(shí)驗(yàn)結(jié)束后天平平衡;實(shí)驗(yàn)3在敞口燒杯中進(jìn)行,反應(yīng)生成的氣體逸散到空氣中,燒杯中物質(zhì)的質(zhì)量減少,故實(shí)驗(yàn)結(jié)束后天平指針向右偏轉(zhuǎn);實(shí)驗(yàn)4在空氣中進(jìn)行,由于參與反應(yīng)的氧氣和生成的白煙的質(zhì)量無法稱量,故反應(yīng)前后用天平稱量時(shí),指針有可能向左或向右偏轉(zhuǎn),也可能不偏轉(zhuǎn)。(2)質(zhì)量相等的微觀解釋:物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后,各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等,是因?yàn)樵诨瘜W(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)前后原子的種類沒有改變,數(shù)目沒有增減,原子的質(zhì)量也沒有改變,所以各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等。1.教材實(shí)驗(yàn)裝置的不足(1)在滬教版教材第四章第二節(jié)中設(shè)計(jì)的探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)反應(yīng)比較快,操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)物中有藍(lán)色沉淀生成,視覺沖擊力較強(qiáng)。但學(xué)生對(duì)此類反應(yīng)不是太熟悉。(2)在人教版教材第五單元課題1中設(shè)計(jì)的探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)①在使紅磷燃燒的過程中,必須取下橡皮塞,給玻璃管加熱,導(dǎo)致錐形瓶中的空氣有所流動(dòng),造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確:②由于燒熱的玻璃管深入瓶?jī)?nèi)太長(zhǎng),導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)的氣體受熱膨脹逸出,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗;③給玻璃管加熱到紅熱時(shí),有可能會(huì)將玻璃管融化,把管口封閉,使實(shí)驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)二鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)。此反應(yīng)的速度較慢,用時(shí)較長(zhǎng),效果不夠理想,視覺沖擊力不強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)三碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)按教材上的操作方法,觀察到天平不再平衡,只能從理論分析是因?yàn)槎趸家萆⒌娇諝庵?,但沒有通過實(shí)驗(yàn)證明,同時(shí)由于小試管的容積小,所盛鹽酸很少,產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量小,天平指針偏轉(zhuǎn)不明顯。2.裝置改進(jìn)改變點(diǎn)燃方式利用放大鏡會(huì)聚太陽(yáng)光,點(diǎn)燃密閉容器內(nèi)的紅磷,優(yōu)點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)單,操作方便,現(xiàn)象明顯,且防止燒熱的玻璃管伸入瓶?jī)?nèi)過程中,導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)的氣體受熱膨脹逸出。改變測(cè)量方式該驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)一般都是用托盤天平來衡量,而托盤天平的靈敏度較低,而實(shí)驗(yàn)所取用的磷質(zhì)量較小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果說服力不強(qiáng)。利用電子天平測(cè)量質(zhì)量變化,靈敏度更高,更有說服力,并減少調(diào)節(jié)托盤天平的時(shí)間。改變反應(yīng)原理利用在密閉裝置內(nèi)銅氧化,稱量反應(yīng)前后的質(zhì)量變化,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程為2Cu+O22CuO改變裝置1.磷燃燒實(shí)驗(yàn)中,用注射器代替氣球,優(yōu)點(diǎn)是比氣球更不易漏氣,操作比氣球簡(jiǎn)單。2.碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)改在密封的可樂瓶?jī)?nèi)進(jìn)行,優(yōu)點(diǎn)是采用了生活中常見的物品-可樂瓶,而可樂瓶能承受更大的壓強(qiáng),使實(shí)驗(yàn)更安全,氣體收集在可樂瓶中,不會(huì)使可樂瓶的體積變大,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更科學(xué)合理。也可用錐形瓶,安裝配有膠頭滴管的單孔塞。但藥品用量要小。3.鎂條燃燒改為在密封裝置內(nèi)點(diǎn)燃。改進(jìn)裝置能夠使反應(yīng)前后質(zhì)量不變化。得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論?!纠?】(2023·湖南岳陽(yáng)·統(tǒng)考中考真題)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段,下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是A.測(cè)定空氣中氧氣的含量
B.探究燃燒需要氧氣
C.驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律
D.探究石墨的導(dǎo)電性
【例2】(2023·吉林·統(tǒng)考中考真題)化學(xué)興趣小組用氣密性良好的不同裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。
(1)實(shí)驗(yàn)一:稱量裝置和藥品的總質(zhì)量為m1保持裝置密閉。使紅磷燃燒,待裝置冷卻后。再次稱量裝置和藥品的總質(zhì)量為m2,m1與m2的大小關(guān)系是:m1m2;(2)實(shí)驗(yàn)二:將氣球中的碳酸鈉粉末倒入稀鹽酸后,觀察到的現(xiàn)象是,白色固體消失,氣球癟縮,受浮力影響電子天平示數(shù)減??;(3)為克服實(shí)驗(yàn)二中氣球受浮力的影響。在實(shí)驗(yàn)三中利用硬塑料紙改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,用電子天平稱量裝置和藥品的總質(zhì)量,接下來的實(shí)驗(yàn)操作為,待反應(yīng)結(jié)束后,再次稱量裝置和藥品的總質(zhì)量,。電子天平示數(shù)不變;(4)化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律,其微觀原因是?!咀兪?】(2023上·河南鶴壁·九年級(jí)期末)某化學(xué)興趣小組利用圖甲裝置進(jìn)行質(zhì)量守恒定律的探究。(1)錐形瓶底部放一些細(xì)沙的目的是,在導(dǎo)管口安裝氣球的目的是。(2)小新同學(xué)采用圖乙所示的方法引燃瓶中的白磷,白磷引燃后瓶中的現(xiàn)象是。(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后打開橡膠塞,發(fā)現(xiàn)瓶中又開始產(chǎn)生大量的煙,原因是,然后,他又立即將橡膠塞塞回去,這時(shí)天平(填“平衡”或“不平衡”)?!咀兪?】(2024上·北京西城·九年級(jí)統(tǒng)考期末)用下圖裝置研究質(zhì)量守恒定律。(1)實(shí)驗(yàn)1能驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,現(xiàn)象是錐形瓶中,電子天平示數(shù)。(2)實(shí)驗(yàn)2,觀察到電子天平示數(shù)a中不變、b中變小。b中電子天平示數(shù)變小的原因是。1.(2023·上海徐匯·統(tǒng)考三模)用如圖裝置驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。反應(yīng)前稱得質(zhì)量為m1,引燃白磷,冷卻后稱得質(zhì)量為m2。下列說法正確的是A.實(shí)驗(yàn)中白磷一定要過量B.實(shí)驗(yàn)過程中氣球膨脹會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C.若裝置氣密性良好,則m1=m2D.反應(yīng)生成P2O5的質(zhì)量一定等于裝置中白磷和氧氣的質(zhì)量和2.(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考中考真題)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
A.證明水是由氫、氧元素組成B.驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律C.探究可燃物燃燒的條件D.鑒別氯化鉀和氯化銨A.A B.B C.C D.D3.(2024上·河北邯鄲·九年級(jí)統(tǒng)考期末)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.探究鐵生銹的條件之一是與空氣(或氧氣)接觸B.測(cè)定空氣中氧氣的含量C.驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律D.探究甲烷中是否含氫元素4.(2023上·江蘇南京·九年級(jí)統(tǒng)考期中)用如圖所示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。(1)從宏觀上看,硫酸銅是由這三種元素組成的;從微觀上看,硫酸銅是由構(gòu)成的(填粒子符號(hào))。(2)鐵釘與硫酸銅溶液在錐形瓶?jī)?nèi)充分反應(yīng)后,觀察到錐形瓶?jī)?nèi)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。(3)通過該實(shí)驗(yàn)可以證明,等于反應(yīng)后生成的銅和硫酸亞鐵的質(zhì)量總和。(4)下列現(xiàn)象能用質(zhì)量守恒定律解釋的是(填字母)。A.在密閉裝置中,少量紅磷燃燒后裝置質(zhì)量不變B.在密閉裝置中,少量水加熱蒸發(fā)后裝置質(zhì)量不變C.碳酸鈉粉末和鹽酸充分反應(yīng)后,裝置質(zhì)量減小D.銅絲在空氣中加熱至表面變黑,固體質(zhì)量增大5.(2023上·河南南陽(yáng)·九年級(jí)統(tǒng)考期中)某同學(xué)用如圖所示的3個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律:(1)其中不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ㄌ钭帜复?hào)),理由是。(2)由質(zhì)量守恒定律可知?;瘜W(xué)反應(yīng)前后一定不變的是(填序號(hào))。①原子數(shù)目②原子的種類③分子數(shù)目④分子的種類⑤元素的種類⑥物質(zhì)的總質(zhì)量⑦物質(zhì)的種類6.(2024上·貴州黔東南·九年級(jí)校聯(lián)考期末)在“質(zhì)量守恒定律”的課堂學(xué)習(xí)中,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律?;卮鹣铝袉栴}:【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】(1)A實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前后鋅片和硫酸銅溶液的總質(zhì)量(填“相等”或“不相等”),由此可知化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量(填“相等”或“不相等”),A實(shí)驗(yàn)(填“是”或“否”)遵守質(zhì)量守恒定律。(2)B實(shí)驗(yàn)中天平指針會(huì)向(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn),原因是?!疚⒂^解釋】(3)由質(zhì)量守恒定律可知,化學(xué)反應(yīng)前后一定不變的是(填序號(hào))。A.原子種類 B.原子數(shù)目 C.原子質(zhì)量 D.分子種類【綜合應(yīng)用】(4)12g碳在空氣中完全燃燒后,生成二氧化碳的質(zhì)量(填“大于”、“小于”或“等于”)12g。(5)結(jié)合本實(shí)驗(yàn)得出,有氣體參加或氣體生成的反應(yīng),在驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí),實(shí)驗(yàn)應(yīng)在中進(jìn)行。7.(2024上·廣西柳州·九年級(jí)校聯(lián)考期末)某同學(xué)以“稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)”為研究對(duì)象證明“質(zhì)量守恒定律”,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按如圖方式放好儀器,使天平平衡,記錄稱量數(shù)據(jù)。②將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中,觀察到錐形瓶中產(chǎn)生大量氣泡。③當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí),氣球已經(jīng)完全鼓起,小明發(fā)現(xiàn)天平的指針已經(jīng)向右偏了,小明又重新做了一遍實(shí)驗(yàn),天平依然向右偏。你認(rèn)為出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的合理解釋最應(yīng)該是下列各項(xiàng)中的___________(填序號(hào))。A.該反應(yīng)前后原子的種類,數(shù)目變少B.該反應(yīng)生成物的總質(zhì)量小于反應(yīng)物的總質(zhì)量C.空氣的浮力作用干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.生成氣體的反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律(2)小華同學(xué)用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)前稱得左盤內(nèi)裝置及物質(zhì)總重量為,然后注入硫酸銅溶液,觀察到錐形瓶?jī)?nèi)有藍(lán)色沉淀生成,充分反應(yīng)后,能證明質(zhì)量守恒定律的現(xiàn)象是。(3)結(jié)論分析:請(qǐng)你從原子的角度解釋質(zhì)量守恒的原因是。8.(2023上·陜西咸陽(yáng)·九年級(jí)咸陽(yáng)市實(shí)驗(yàn)中學(xué)??茧A段練習(xí))老師組織同學(xué)們對(duì)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究?;卮鹣嚓P(guān)問題:(1)第1組設(shè)計(jì)甲圖的實(shí)驗(yàn)方案,用電子秤稱量,讀取反應(yīng)前后的總質(zhì)量。①錐形瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生誤差,理由是氣球膨脹后不可忽略的影響。(2)第2小組設(shè)計(jì)了乙圖方案,既能探究質(zhì)量守恒定律,還能測(cè)定空氣中氧氣的含量。連接好裝置后,檢查裝置的氣密性。關(guān)閉彈簧夾,強(qiáng)光引燃白磷,待充分反應(yīng)并冷卻至室溫后,打開彈簧夾。①為測(cè)定空氣中氧氣的含量,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定的數(shù)據(jù)是錐形瓶(含導(dǎo)管)的容積、。②用此裝置探究質(zhì)量守恒定律時(shí),若取用白磷的量不足,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(填“有”或“無”)影響。9.(2024上·廣西柳州·九年級(jí)校聯(lián)考期末)某同學(xué)以“稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)”為研究對(duì)象證明“質(zhì)量守恒定律”,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按如圖方式放好儀器,使天平平衡,記錄稱量數(shù)據(jù)。②將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中,觀察到錐形瓶中產(chǎn)生大量氣泡。③當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí),氣球已經(jīng)完全鼓起,小明發(fā)現(xiàn)天平的指針已經(jīng)向右偏了,小明又重新做了一遍實(shí)驗(yàn),天平依然向右偏。你認(rèn)為出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的合理解釋最應(yīng)該是下列各項(xiàng)中的___________(填序號(hào))。A.該反應(yīng)前后原子的種類,數(shù)目變少B.該反應(yīng)生成物的總質(zhì)量小于反應(yīng)物的總質(zhì)量C.空氣的浮力作用干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.生成氣體的反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律(2)小華同學(xué)用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)前稱得左盤內(nèi)裝置及物質(zhì)總重量為,然后注入硫酸銅溶液,觀察到錐形瓶?jī)?nèi)有藍(lán)色沉淀生成,充分反應(yīng)后,能證明質(zhì)量守恒定律的現(xiàn)象是。(3)結(jié)論分析:請(qǐng)你從原子的角度解釋質(zhì)量守恒的原因是。10.(2024上·西藏林芝·九年級(jí)統(tǒng)考期末)白磷、紅磷都是可燃物,都可以在一定條件下燃燒。以下是利用它們的可燃性進(jìn)行的三個(gè)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)分別回答問題。(1)通過實(shí)驗(yàn)1可以探究燃燒的條件。燒杯中放有熱水,a、b、c處分別放有藥品,實(shí)驗(yàn)中只有a處的白磷燃燒,a與c對(duì)比、a與b對(duì)比說明燃燒需要的條件是可燃物與氧氣接觸和,白磷燃燒的化學(xué)方程式為。(2)通過實(shí)驗(yàn)2可以測(cè)定。集氣瓶中的紅磷熄滅,冷卻后打開彈簧夾,當(dāng)觀察到的現(xiàn)象時(shí),說明達(dá)到了該實(shí)驗(yàn)的目的。(3)通過實(shí)驗(yàn)3可以驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)前將白磷放入錐形瓶中,稱量裝置的總質(zhì)量,引燃白磷,待反應(yīng)后再稱量裝置的總質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)托盤天平保持平衡,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中氣球會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是。11.(2024上·四川瀘州·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))化學(xué)課堂上,老師如圖1演示了教材中兩個(gè)實(shí)驗(yàn),用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。
(1)圖A實(shí)驗(yàn)中,發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式是。(2)同學(xué)們對(duì)AB實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行了兩次稱量得如下數(shù)據(jù),其中一定有誤的是(填序號(hào))。序號(hào)①②③④實(shí)驗(yàn)類別A實(shí)驗(yàn)A實(shí)驗(yàn)B實(shí)驗(yàn)B實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前稱量/g280283.5250.3255.2反應(yīng)后稱量/g280283250.9254.l(3)為達(dá)到驗(yàn)證量守恒定律的目的,小林更換了B實(shí)驗(yàn)中的藥品,以下改進(jìn)正確的是(填序號(hào))。①換成雙氧水和二氧化錳
②換成氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液
③換成白糖和蒸餾水(4)為達(dá)到驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的目的,小郭更換了B實(shí)驗(yàn)的裝置,如圖2所示,此裝置中氣球的作用是(填序號(hào))。①控制氣體的總量
②盛放、添加固體藥品
③調(diào)節(jié)裝置的壓強(qiáng)
④調(diào)節(jié)裝置的容積改變裝置后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終發(fā)現(xiàn)天平示數(shù)變小,原因是。12.(2024上·山東泰安·八年級(jí)??计谀┠郴瘜W(xué)課外小組同學(xué)用如圖所示實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量守恒定律:(1)甲同學(xué)用圖A所示實(shí)驗(yàn),在瓶中先鋪一層細(xì)沙,再引燃白磷。目的是,此實(shí)驗(yàn)中氣球的主要作用是。實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象是。(2)乙同學(xué)用B裝置探究質(zhì)量守恒定律,開始時(shí)天平平衡,取下燒杯然后傾斜燒杯使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸,一段時(shí)間后再把燒杯放到天平上,發(fā)現(xiàn)天平的指針偏右。①造成天平的指針向右偏轉(zhuǎn)的原因是。②若將本實(shí)驗(yàn)中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶,如下圖所示,其他操作不變,最終天平仍不平衡。原因可能是氣球受到的向上的影響了稱量結(jié)果。(3)丙同學(xué)認(rèn)為C實(shí)驗(yàn)證明了質(zhì)量守恒定律。請(qǐng)你從原子的角度說明質(zhì)量守恒的原因是。(4)丁同學(xué)用鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)來探究質(zhì)量守恒定律時(shí),發(fā)現(xiàn)一定質(zhì)量的鎂完全燃燒后留下的固體質(zhì)量比反應(yīng)前鎂條的質(zhì)量小,聯(lián)系實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可能的原因是。如果在燃著的鎂條上方罩上罩,將生成物全部收集起來稱量,則比原鎂條的量(填“大”“小”或“相等”)。(5)綜上所述,A、B、C、D所示四個(gè)實(shí)驗(yàn)中能用質(zhì)量守恒定律解釋的是實(shí)驗(yàn)。在探究質(zhì)量守恒定律時(shí),若利用有氣體參加或生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),在裝置設(shè)計(jì)方面應(yīng)做到。13.(2024上·北京西城·九年級(jí)北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)??计谀┯孟聢D實(shí)驗(yàn)研究質(zhì)量守恒定律。(1)實(shí)驗(yàn)1,反應(yīng)后天平指針(填“偏左”、“偏右”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(2)實(shí)驗(yàn)2,能證明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象是。(3)實(shí)驗(yàn)3中氣球的作用是。實(shí)驗(yàn)中觀察到氣球的變化是(填序號(hào))。A.先變鼓后變癟
B.先變癟后變鼓
C.先變鼓后回復(fù)原狀(4)三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,遵守質(zhì)量守恒定律的是。14.(2023上·山東濟(jì)南·九年級(jí)統(tǒng)考期中)請(qǐng)回答下列問題。(1)某化學(xué)興趣小組欲通過實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒,請(qǐng)回答相關(guān)問題?!緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】甲同學(xué)選用白磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn),乙同學(xué)選用硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),甲、乙同學(xué)選用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】①甲同學(xué)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為,托盤天平平衡。②乙同學(xué)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為燒杯內(nèi)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,托盤天平(填“平衡”或“不平衡”)?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】甲同學(xué)和乙同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律。分析原因,他們認(rèn)為在化學(xué)反應(yīng)前后,一定不變的是(填選項(xiàng)序號(hào)、合理均選)①分子種類;②原子種類;③分子數(shù)目;④原子數(shù)目;⑤元素種類【交流反思】丙同學(xué)將鎂條在氧氣中充分燃燒,然后將生成物全部收集起來,并準(zhǔn)確稱量了生成物的總質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后生成物的質(zhì)量大于反應(yīng)前鎂條的質(zhì)量。所以丙同學(xué)提出鎂條燃燒的反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律。你是否同意他的觀點(diǎn)?(填“同意”或“不同意”)。請(qǐng)解釋此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因:。(2)某化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)O2制備時(shí),對(duì)MnO2做催化劑加快過氧化氫分解產(chǎn)生了興趣,他們提出疑問:其他物質(zhì)能否對(duì)過氧化氫分解速率產(chǎn)生影響?【查閱資料】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有很多,如:使用催化劑、改變反應(yīng)物的濃度等?!緦?shí)驗(yàn)探究】同學(xué)們按右圖組裝實(shí)驗(yàn)裝置,在室溫下分別進(jìn)行了四組實(shí)驗(yàn),并用O2傳感器測(cè)定實(shí)驗(yàn)過程中O2含量的變化情況,得到如下圖所示曲線:
組別試劑第1組2mL5%H2O2第2組第3組第4組【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】I.對(duì)比第1~3組實(shí)驗(yàn)曲線,進(jìn)行分析:①CuO粉末對(duì)H2O2的分解(填“有”或“無”)催化作用;②實(shí)驗(yàn)中對(duì)H2O2分解催化效果最優(yōu)的物質(zhì)是。③設(shè)置第1組實(shí)驗(yàn)的目的是。Ⅱ.對(duì)比第3、4兩組實(shí)驗(yàn)曲線,據(jù)此可得出的結(jié)論為:。15.(2023上·江蘇鹽城·九年級(jí)統(tǒng)考期中)質(zhì)量守恒定律是自然界的基本定律之一。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組以“探究質(zhì)量守恒定律”為主題開展項(xiàng)目化探究學(xué)習(xí)。【提出問題】化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和是否相等?【猜想與假設(shè)】猜想1:不相等;猜想2:相等?!静殚嗁Y料】碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:。【實(shí)驗(yàn)探究】(1)用托盤天平分別稱量反應(yīng)前后裝置的質(zhì)量,并填寫下表中空格。方案一方案二實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生,天平指針偏轉(zhuǎn)(填寫“向左”“向右”或“不”)錐形瓶?jī)?nèi),天平指針沒有偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論猜想1正確猜想2正確【評(píng)價(jià)分析】(2)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出了相反結(jié)論,經(jīng)過討論分析,猜想成立。【得出結(jié)論】(3)等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,其微觀本質(zhì)是?!究偨Y(jié)反思】(4)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,若反應(yīng)有氣體生成時(shí),應(yīng)在中進(jìn)行?!就卣寡由臁?5)有同學(xué)提出設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn):將蒸餾水加到酒精中來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,其他同學(xué)認(rèn)為該設(shè)計(jì)是錯(cuò)誤的,原因是。
【解釋應(yīng)用】學(xué)習(xí)小組利用31.6g高錳酸鉀制取氧氣,試管中固體質(zhì)量隨時(shí)間變化如圖所示。
(6)反應(yīng)結(jié)束可制得氧氣的質(zhì)量為g。(7)A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的固體成分(填物質(zhì)化學(xué)式)。(8)B中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(結(jié)果精確到0.1%)專題05質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要求:必須發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且有明顯現(xiàn)象。裝置:如有氣體參加或生成,則必須在密閉容器中進(jìn)行。1.實(shí)驗(yàn)1紅磷在錐形瓶中燃燒反應(yīng)原理:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出大量的熱,氣球鼓起,冷卻后氣球變癟,最終天平平衡。實(shí)驗(yàn)分析:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)氣球先鼓起后變癟的原因:①由于紅磷燃燒放出大量的熱,使錐形瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高,錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大,導(dǎo)致氣球膨脹;②紅磷燃燒消耗錐形瓶?jī)?nèi)的氧氣,瓶?jī)?nèi)氣體減少,冷卻后瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,所以氣球變癟。(2)錐形瓶底部鋪一層細(xì)沙的目的:防止紅磷燃燒時(shí)錐形瓶底部受熱不均勻而炸裂。(3)氣球的作用:①調(diào)節(jié)錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng),起緩沖作用;②密封作用,防止實(shí)驗(yàn)時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)外的物質(zhì)發(fā)生交換。(4)在稱量反應(yīng)后的物質(zhì)質(zhì)量時(shí),必須等錐形瓶(或燒杯)冷卻至室溫后再稱量,以免稱量前后因溫度不同對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:化學(xué)反應(yīng)中,參加反應(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。2.實(shí)驗(yàn)2鐵釘放入硫酸銅溶液中反應(yīng)原理:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鐵釘表面有紅色固體析出,溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后天平平衡。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:化學(xué)反應(yīng)中,參加反應(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。3.實(shí)驗(yàn)3碳酸鈉粉末和稀鹽酸反應(yīng)反應(yīng)原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:燒杯中有大量氣泡產(chǎn)生,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后天平指針向右偏轉(zhuǎn)。4.實(shí)驗(yàn)4鎂條在空氣中燃燒反應(yīng)原理:2Mg+O22MgO實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鎂條燃燒,發(fā)出耀眼的白光,產(chǎn)生少量白煙,生成白色固體,反應(yīng)前后用天平稱量時(shí),指針可能向左或向右偏轉(zhuǎn),也可能不偏轉(zhuǎn)。5.解釋(1)天平為何有的平衡,有的不平衡?實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),且反應(yīng)均在密閉容器中進(jìn)行,故實(shí)驗(yàn)結(jié)束后天平平衡;實(shí)驗(yàn)3在敞口燒杯中進(jìn)行,反應(yīng)生成的氣體逸散到空氣中,燒杯中物質(zhì)的質(zhì)量減少,故實(shí)驗(yàn)結(jié)束后天平指針向右偏轉(zhuǎn);實(shí)驗(yàn)4在空氣中進(jìn)行,由于參與反應(yīng)的氧氣和生成的白煙的質(zhì)量無法稱量,故反應(yīng)前后用天平稱量時(shí),指針有可能向左或向右偏轉(zhuǎn),也可能不偏轉(zhuǎn)。(2)質(zhì)量相等的微觀解釋:物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后,各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等,是因?yàn)樵诨瘜W(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)前后原子的種類沒有改變,數(shù)目沒有增減,原子的質(zhì)量也沒有改變,所以各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等。1.教材實(shí)驗(yàn)裝置的不足(1)在滬教版教材第四章第二節(jié)中設(shè)計(jì)的探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)反應(yīng)比較快,操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)物中有藍(lán)色沉淀生成,視覺沖擊力較強(qiáng)。但學(xué)生對(duì)此類反應(yīng)不是太熟悉。(2)在人教版教材第五單元課題1中設(shè)計(jì)的探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)①在使紅磷燃燒的過程中,必須取下橡皮塞,給玻璃管加熱,導(dǎo)致錐形瓶中的空氣有所流動(dòng),造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確:②由于燒熱的玻璃管深入瓶?jī)?nèi)太長(zhǎng),導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)的氣體受熱膨脹逸出,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗;③給玻璃管加熱到紅熱時(shí),有可能會(huì)將玻璃管融化,把管口封閉,使實(shí)驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)二鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)。此反應(yīng)的速度較慢,用時(shí)較長(zhǎng),效果不夠理想,視覺沖擊力不強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)三碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)按教材上的操作方法,觀察到天平不再平衡,只能從理論分析是因?yàn)槎趸家萆⒌娇諝庵?,但沒有通過實(shí)驗(yàn)證明,同時(shí)由于小試管的容積小,所盛鹽酸很少,產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量小,天平指針偏轉(zhuǎn)不明顯。2.裝置改進(jìn)改變點(diǎn)燃方式利用放大鏡會(huì)聚太陽(yáng)光,點(diǎn)燃密閉容器內(nèi)的紅磷,優(yōu)點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)單,操作方便,現(xiàn)象明顯,且防止燒熱的玻璃管伸入瓶?jī)?nèi)過程中,導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)的氣體受熱膨脹逸出。改變測(cè)量方式該驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)一般都是用托盤天平來衡量,而托盤天平的靈敏度較低,而實(shí)驗(yàn)所取用的磷質(zhì)量較小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果說服力不強(qiáng)。利用電子天平測(cè)量質(zhì)量變化,靈敏度更高,更有說服力,并減少調(diào)節(jié)托盤天平的時(shí)間。改變反應(yīng)原理利用在密閉裝置內(nèi)銅氧化,稱量反應(yīng)前后的質(zhì)量變化,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程為2Cu+O22CuO改變裝置1.磷燃燒實(shí)驗(yàn)中,用注射器代替氣球,優(yōu)點(diǎn)是比氣球更不易漏氣,操作比氣球簡(jiǎn)單。2.碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)改在密封的可樂瓶?jī)?nèi)進(jìn)行,優(yōu)點(diǎn)是采用了生活中常見的物品-可樂瓶,而可樂瓶能承受更大的壓強(qiáng),使實(shí)驗(yàn)更安全,氣體收集在可樂瓶中,不會(huì)使可樂瓶的體積變大,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更科學(xué)合理。也可用錐形瓶,安裝配有膠頭滴管的單孔塞。但藥品用量要小。3.鎂條燃燒改為在密封裝置內(nèi)點(diǎn)燃。改進(jìn)裝置能夠使反應(yīng)前后質(zhì)量不變化。得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論?!纠?】(2023·湖南岳陽(yáng)·統(tǒng)考中考真題)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段,下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是A.測(cè)定空氣中氧氣的含量
B.探究燃燒需要氧氣
C.驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律
D.探究石墨的導(dǎo)電性
【答案】B【詳解】A、白磷能在空氣中燃燒,消耗氧氣,生成五氧化二磷固體,沒有生成新的氣體,能形成壓強(qiáng)差,能用來測(cè)定空氣中氧氣含量,故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;B、實(shí)驗(yàn)過程中白磷與氧氣接觸,溫度達(dá)到著火點(diǎn),白磷燃燒,而紅磷與氧氣接觸,溫度沒有達(dá)到著火點(diǎn),紅磷不燃燒,對(duì)比可知燃燒需要溫度達(dá)到著火點(diǎn),故選項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;C、紅磷在密閉容器中與空氣中的氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷,反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,沒有物質(zhì)逸出或進(jìn)入,天平保持平衡,可以用來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;D、實(shí)驗(yàn)過程中,小燈泡發(fā)光,所以可探究石墨的導(dǎo)電性,故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。故選B?!纠?】(2023·吉林·統(tǒng)考中考真題)化學(xué)興趣小組用氣密性良好的不同裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。
(1)實(shí)驗(yàn)一:稱量裝置和藥品的總質(zhì)量為m1保持裝置密閉。使紅磷燃燒,待裝置冷卻后。再次稱量裝置和藥品的總質(zhì)量為m2,m1與m2的大小關(guān)系是:m1m2;(2)實(shí)驗(yàn)二:將氣球中的碳酸鈉粉末倒入稀鹽酸后,觀察到的現(xiàn)象是,白色固體消失,氣球癟縮,受浮力影響電子天平示數(shù)減小;(3)為克服實(shí)驗(yàn)二中氣球受浮力的影響。在實(shí)驗(yàn)三中利用硬塑料紙改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,用電子天平稱量裝置和藥品的總質(zhì)量,接下來的實(shí)驗(yàn)操作為,待反應(yīng)結(jié)束后,再次稱量裝置和藥品的總質(zhì)量,。電子天平示數(shù)不變;(4)化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律,其微觀原因是。【答案】(1)=/等于(2)產(chǎn)生氣泡,氣球膨脹,電子天平示數(shù)減小(3)傾斜瓶子,使稀鹽酸和碳酸鈉混合(4)反應(yīng)前后原子種類、個(gè)數(shù)和質(zhì)量都不變【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)一:稱量裝置和藥品的總質(zhì)量為m1保持裝置密閉。使紅磷燃燒,待裝置冷卻后。再次稱量裝置和藥品的總質(zhì)量為m2,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,m1與m2的大小關(guān)系是:m1=m2;(2)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳。實(shí)驗(yàn)二:將氣球中的碳酸鈉粉末倒入錐形瓶中,觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡,氣球膨脹,電子天平示數(shù)減?。馇蚺蛎洰a(chǎn)生向上的浮力);(3)為克服實(shí)驗(yàn)二中氣球受浮力的影響。在實(shí)驗(yàn)三中利用硬塑料紙改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,用電子天平稱量裝置和藥品的總質(zhì)量,接下來的實(shí)驗(yàn)操作是傾斜瓶子,使稀鹽酸和碳酸鈉混合,待反應(yīng)結(jié)束后,由于二氧化碳沒有逸出,再次稱量裝置和藥品的總質(zhì)量,電子天平示數(shù)不變;(4)化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律,其微觀原因是反應(yīng)前后原子種類、個(gè)數(shù)和質(zhì)量都不變。(2-3題裝置改進(jìn)類)【變式1】(2023上·河南鶴壁·九年級(jí)期末)某化學(xué)興趣小組利用圖甲裝置進(jìn)行質(zhì)量守恒定律的探究。(1)錐形瓶底部放一些細(xì)沙的目的是,在導(dǎo)管口安裝氣球的目的是。(2)小新同學(xué)采用圖乙所示的方法引燃瓶中的白磷,白磷引燃后瓶中的現(xiàn)象是。(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后打開橡膠塞,發(fā)現(xiàn)瓶中又開始產(chǎn)生大量的煙,原因是,然后,他又立即將橡膠塞塞回去,這時(shí)天平(填“平衡”或“不平衡”)?!敬鸢浮?1)防止錐形瓶底炸裂形成密封裝置,平衡裝置內(nèi)外壓強(qiáng),防止膠塞沖出(2)白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量(3)剩余的白磷與空氣中的氧氣接觸后繼續(xù)燃燒不平衡【詳解】(1)白磷燃燒放出大量熱,錐形瓶底部放一些細(xì)沙的目的是防止白磷燃燒放熱使錐形瓶受熱不均勻而炸裂;該實(shí)驗(yàn)是探究質(zhì)量守恒定律,在導(dǎo)管口安裝氣球的目的是形成密封裝置,防止體系中的物質(zhì)逸散,給實(shí)驗(yàn)造成誤差;還可以平衡裝置內(nèi)外壓強(qiáng),防止裝置內(nèi)氣體受熱膨脹使膠塞飛出;(2)白磷引燃后瓶中的現(xiàn)象是白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量;(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后打開橡膠塞,發(fā)現(xiàn)瓶中又開始產(chǎn)生大量的煙,這是因?yàn)椋簺]有反應(yīng)完的白磷與空氣中的氧氣接觸后繼續(xù)燃燒,然后他又立即將橡膠塞塞回去,這時(shí)由于與外界空氣中的氧氣發(fā)生了反應(yīng),則天平不平衡?!咀兪?】(2024上·北京西城·九年級(jí)統(tǒng)考期末)用下圖裝置研究質(zhì)量守恒定律。(1)實(shí)驗(yàn)1能驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,現(xiàn)象是錐形瓶中,電子天平示數(shù)。(2)實(shí)驗(yàn)2,觀察到電子天平示數(shù)a中不變、b中變小。b中電子天平示數(shù)變小的原因是?!敬鸢浮?1)銀白色鐵釘表面產(chǎn)生紅色固體,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色不變(2)碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,導(dǎo)致氣球體積變大,浮力變大【詳解】(1)鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,所以實(shí)驗(yàn)過程中觀察到錐形瓶中銀白色鐵釘表面產(chǎn)生紅色固體,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,該反應(yīng)過程中與外界沒有進(jìn)行物質(zhì)交換,電子天平示數(shù)不變;(2)b中電子天平示數(shù)變小,是因?yàn)樘妓徕c和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,導(dǎo)致氣球體積變大,浮力變大。1.(2023·上海徐匯·統(tǒng)考三模)用如圖裝置驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。反應(yīng)前稱得質(zhì)量為m1,引燃白磷,冷卻后稱得質(zhì)量為m2。下列說法正確的是A.實(shí)驗(yàn)中白磷一定要過量B.實(shí)驗(yàn)過程中氣球膨脹會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C.若裝置氣密性良好,則m1=m2D.反應(yīng)生成P2O5的質(zhì)量一定等于裝置中白磷和氧氣的質(zhì)量和【答案】C【詳解】A、該實(shí)驗(yàn)只要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)即可,實(shí)驗(yàn)中白磷不一定要過量,故A選項(xiàng)說法不正確,不符合題意;B、氣球作用是平衡氣壓,由于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律中稱量的質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)結(jié)束冷卻后,所以實(shí)驗(yàn)過程中氣球膨脹不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,故B選項(xiàng)說法不正確,不符合題意;C、由質(zhì)量守恒定律可知,化學(xué)反應(yīng)前后參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等,所以若裝置氣密性良好,則m1=m2,故C選項(xiàng)說法正確,符合題意;D、由質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)生成P2O5的質(zhì)量一定等于裝置中參加反應(yīng)的白磷和氧氣的質(zhì)量和,故D選項(xiàng)說法不正確,不符合題意。故選C。【點(diǎn)睛】驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)注意一定能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng),若有氣體參與應(yīng)選擇在密閉容器中進(jìn)行。2.(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考中考真題)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
A.證明水是由氫、氧元素組成B.驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律C.探究可燃物燃燒的條件D.鑒別氯化鉀和氯化銨A.A B.B C.C D.D【答案】B【詳解】A、氫氣在氧氣中燃燒生成水,氫氣是由氫元素組成,水是由氧元素組成,根據(jù)元素守恒,則說明水是由氫、氧元素組成,該設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;B、氯化鈉和硝酸鉀互相交換成分不能得到水、氣體或沉淀,則兩者不能發(fā)生反應(yīng),不能用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,該設(shè)計(jì)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籆、銅片上的白磷燃燒,而紅磷不燃燒,對(duì)比說明燃燒需要溫度達(dá)到著火點(diǎn)以上,水中的白磷不燃燒,與銅片上的白磷對(duì)比說明燃燒需要與氧氣接觸,該設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籇、熟石灰為氫氧化鈣的俗稱,氯化銨能與氫氧化鈣結(jié)合為有刺激性氣味的氨氣,但氯化鉀不能,則能鑒別,該設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹9蔬xB。3.(2024上·河北邯鄲·九年級(jí)統(tǒng)考期末)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.探究鐵生銹的條件之一是與空氣(或氧氣)接觸B.測(cè)定空氣中氧氣的含量C.驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律D.探究甲烷中是否含氫元素【答案】C【詳解】A、左邊試管中鐵釘與氧氣和水同時(shí)接觸,發(fā)生銹蝕,右邊試管中鐵釘只與水接觸,不會(huì)生銹,說明鐵生銹的條件之一是與空氣(或氧氣)接觸,故A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;B、紅磷燃燒消耗氧氣,生成五氧化二磷固體,則裝置中的氣體減少,壓強(qiáng)減小,燒杯中的水會(huì)倒吸入集氣瓶中,且進(jìn)入的水的體積即為氧氣的體積,故B能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;C、鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,裝置敞口,生成的二氧化碳?xì)怏w逸出,天平失衡,不能用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,故C不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;D、將冷而干燥的燒杯罩在甲烷燃燒的火焰上方,可觀察到燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧,說明甲烷燃燒生成了水,水是由氫元素和氧元素組成的,反應(yīng)物氧氣中含有氧元素,根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變,說明甲烷中含有氫元素,故D能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模还蔬x:C。4.(2023上·江蘇南京·九年級(jí)統(tǒng)考期中)用如圖所示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。(1)從宏觀上看,硫酸銅是由這三種元素組成的;從微觀上看,硫酸銅是由構(gòu)成的(填粒子符號(hào))。(2)鐵釘與硫酸銅溶液在錐形瓶?jī)?nèi)充分反應(yīng)后,觀察到錐形瓶?jī)?nèi)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。(3)通過該實(shí)驗(yàn)可以證明,等于反應(yīng)后生成的銅和硫酸亞鐵的質(zhì)量總和。(4)下列現(xiàn)象能用質(zhì)量守恒定律解釋的是(填字母)。A.在密閉裝置中,少量紅磷燃燒后裝置質(zhì)量不變B.在密閉裝置中,少量水加熱蒸發(fā)后裝置質(zhì)量不變C.碳酸鈉粉末和鹽酸充分反應(yīng)后,裝置質(zhì)量減小D.銅絲在空氣中加熱至表面變黑,固體質(zhì)量增大【答案】(1)銅、硫、氧Cu2+、SO(2)鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì),溶液由藍(lán)色變成淺綠色(3)參加化學(xué)反應(yīng)的鐵和硫酸銅的質(zhì)量總和(4)ACD【詳解】(1)宏觀上用元素描述物質(zhì)的組成,根據(jù)硫酸銅的化學(xué)式CuSO4可知其是由銅、硫、氧三種元素組成的,微觀上硫酸銅是由銅離子和硫酸根離子構(gòu)成的,符號(hào)為:、;(2)鐵釘與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,故現(xiàn)象為:鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì),溶液由藍(lán)色變成淺綠色;(3)反應(yīng)前后天平指針沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn),由此可以證明參加化學(xué)反應(yīng)的鐵和硫酸銅的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的銅和硫酸亞鐵的質(zhì)量總和;(4)A、在密閉裝置中,少量紅磷燃燒后裝置質(zhì)量不變,化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變,符合質(zhì)量守恒定律,能用質(zhì)量守恒定律解釋;B、在密閉裝置中,少量水加熱蒸發(fā)后裝置質(zhì)量不變,沒有反生化學(xué)變化,不能用質(zhì)量守恒定律解釋;C、化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量總和不變,碳酸鈉粉末和鹽酸有氣體產(chǎn)生逸散到空氣當(dāng)中,所以裝置的質(zhì)量減輕,符合質(zhì)量守恒,能用質(zhì)量守恒定律解釋;D、化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量總和不變,反應(yīng)物為銅和氧氣,生成物為氧化銅,氧化銅質(zhì)量大于銅和氧氣的質(zhì)量和,銅絲在空氣中加熱至表面變黑,固體質(zhì)量增大,符合質(zhì)量守恒,能用質(zhì)量守恒定律解釋;故選ACD。5.(2023上·河南南陽(yáng)·九年級(jí)統(tǒng)考期中)某同學(xué)用如圖所示的3個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律:(1)其中不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ㄌ钭帜复?hào)),理由是。(2)由質(zhì)量守恒定律可知?;瘜W(xué)反應(yīng)前后一定不變的是(填序號(hào))。①原子數(shù)目②原子的種類③分子數(shù)目④分子的種類⑤元素的種類⑥物質(zhì)的總質(zhì)量⑦物質(zhì)的種類【答案】(1)C反應(yīng)生成的CO2逸散到了空氣中(2)①②⑤⑥【詳解】(1)其中不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖荂,這是因?yàn)樘妓徕c和稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳逸出裝置。(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律:化學(xué)反應(yīng)前后,一定不變的是原子種類、原子數(shù)目、原子質(zhì)量、元素種類、元素質(zhì)量、各物質(zhì)的質(zhì)量總和,故填:①②⑤⑥?!军c(diǎn)睛】本題考查質(zhì)量守恒定律的知識(shí),難度不大,根據(jù)所學(xué)知識(shí)結(jié)合裝置圖進(jìn)行分析解答。6.(2024上·貴州黔東南·九年級(jí)校聯(lián)考期末)在“質(zhì)量守恒定律”的課堂學(xué)習(xí)中,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律?;卮鹣铝袉栴}:【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】(1)A實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前后鋅片和硫酸銅溶液的總質(zhì)量(填“相等”或“不相等”),由此可知化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量(填“相等”或“不相等”),A實(shí)驗(yàn)(填“是”或“否”)遵守質(zhì)量守恒定律。(2)B實(shí)驗(yàn)中天平指針會(huì)向(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn),原因是。【微觀解釋】(3)由質(zhì)量守恒定律可知,化學(xué)反應(yīng)前后一定不變的是(填序號(hào))。A.原子種類 B.原子數(shù)目 C.原子質(zhì)量 D.分子種類【綜合應(yīng)用】(4)12g碳在空氣中完全燃燒后,生成二氧化碳的質(zhì)量(填“大于”、“小于”或“等于”)12g。(5)結(jié)合本實(shí)驗(yàn)得出,有氣體參加或氣體生成的反應(yīng),在驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí),實(shí)驗(yàn)應(yīng)在中進(jìn)行。【答案】(1)相等相等是(2)右蠟燭燃燒產(chǎn)物逸散到空氣中去了(3)ABC(4)大于(5)密閉儀器【詳解】(1)鋅與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,A實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前后鋅片和硫酸銅溶液的總質(zhì)量相等;根據(jù)A實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前后質(zhì)量相等的現(xiàn)象,推出化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量相等;所有的化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律,A實(shí)驗(yàn)發(fā)生了化學(xué)變化,故也一定遵守質(zhì)量守恒定律;(2)蠟燭燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣散逸到了空氣中去了,造成左盤中質(zhì)量減輕,故天平指針向右偏轉(zhuǎn);(3)化學(xué)變化是分子分成原子,原子組成新分子的過程,原子種類、原子數(shù)目、原子質(zhì)量都沒有發(fā)生變化,故化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒,故選ABC;(4)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,參加反應(yīng)的碳質(zhì)量與氧氣質(zhì)量的總和等于生成的二氧化碳質(zhì)量,故二氧化碳質(zhì)量大于碳的質(zhì)量,大于12g;(5)為避免氣體的逸出和進(jìn)入造成質(zhì)量的變化,故有氣體參加或氣體生成的反應(yīng),在驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí),實(shí)驗(yàn)應(yīng)在密閉儀器中進(jìn)行。7.(2024上·廣西柳州·九年級(jí)校聯(lián)考期末)某同學(xué)以“稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)”為研究對(duì)象證明“質(zhì)量守恒定律”,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按如圖方式放好儀器,使天平平衡,記錄稱量數(shù)據(jù)。②將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中,觀察到錐形瓶中產(chǎn)生大量氣泡。③當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí),氣球已經(jīng)完全鼓起,小明發(fā)現(xiàn)天平的指針已經(jīng)向右偏了,小明又重新做了一遍實(shí)驗(yàn),天平依然向右偏。你認(rèn)為出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的合理解釋最應(yīng)該是下列各項(xiàng)中的___________(填序號(hào))。A.該反應(yīng)前后原子的種類,數(shù)目變少B.該反應(yīng)生成物的總質(zhì)量小于反應(yīng)物的總質(zhì)量C.空氣的浮力作用干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.生成氣體的反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律(2)小華同學(xué)用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)前稱得左盤內(nèi)裝置及物質(zhì)總重量為,然后注入硫酸銅溶液,觀察到錐形瓶?jī)?nèi)有藍(lán)色沉淀生成,充分反應(yīng)后,能證明質(zhì)量守恒定律的現(xiàn)象是。(3)結(jié)論分析:請(qǐng)你從原子的角度解釋質(zhì)量守恒的原因是?!敬鸢浮?1)C(2)73.2g/73.2克天平仍然平衡(3)化學(xué)反應(yīng)前后,原子種類沒有改變,原子數(shù)目沒有增減,原子質(zhì)量沒有改變【詳解】(1)A、根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目不變,該選項(xiàng)說法不正確;B、根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)生成物的總質(zhì)量等于反應(yīng)物的總質(zhì)量,該選項(xiàng)說法不正確;C、碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,該反應(yīng)生成了氣體,則氣球膨大,空氣的浮力作用使裝置收到向上的浮力,干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該選項(xiàng)說法正確;D、一切化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律,則生成氣體的反應(yīng)也遵守質(zhì)量守恒定律,該選項(xiàng)說法不正確;故選:C。(2)使用托盤天平,遵循“左物右碼”的原則,左盤質(zhì)量=右盤質(zhì)量+游碼質(zhì)量,則反應(yīng)前稱得左盤內(nèi)裝置及物質(zhì)總重量為:50g+20g+3.2g=73.2g;然后注入硫酸銅溶液,硫酸銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀和硫酸鈉,錐形瓶?jī)?nèi)的現(xiàn)象為產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,充分反應(yīng)后,天平仍然平衡,則能證明質(zhì)量守恒定律;(3)從原子的角度解釋質(zhì)量守恒的原因是:化學(xué)反應(yīng)前后,原子種類沒有改變,原子數(shù)目沒有增減,原子質(zhì)量沒有改變。8.(2023上·陜西咸陽(yáng)·九年級(jí)咸陽(yáng)市實(shí)驗(yàn)中學(xué)??茧A段練習(xí))老師組織同學(xué)們對(duì)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究?;卮鹣嚓P(guān)問題:(1)第1組設(shè)計(jì)甲圖的實(shí)驗(yàn)方案,用電子秤稱量,讀取反應(yīng)前后的總質(zhì)量。①錐形瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生誤差,理由是氣球膨脹后不可忽略的影響。(2)第2小組設(shè)計(jì)了乙圖方案,既能探究質(zhì)量守恒定律,還能測(cè)定空氣中氧氣的含量。連接好裝置后,檢查裝置的氣密性。關(guān)閉彈簧夾,強(qiáng)光引燃白磷,待充分反應(yīng)并冷卻至室溫后,打開彈簧夾。①為測(cè)定空氣中氧氣的含量,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定的數(shù)據(jù)是錐形瓶(含導(dǎo)管)的容積、。②用此裝置探究質(zhì)量守恒定律時(shí),若取用白磷的量不足,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(填“有”或“無”)影響?!敬鸢浮?1)浮力(2)注射器反應(yīng)前后的體積無【詳解】(1)①錐形瓶?jī)?nèi)過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下反應(yīng)生成水和氧氣,化學(xué)方程式。故填:。②錐形瓶?jī)?nèi)過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下反應(yīng)生成氧氣,使錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大,小氣球膨脹,氣球膨脹體積增大,排開空氣體積增大,浮力變大,所以該實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生誤差,理由是氣球膨脹后不可忽略浮力的影響。故填:浮力。(2)①由于注射器與錐形瓶(含導(dǎo)管)相連,所以為測(cè)定空氣中氧氣的含量,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定的數(shù)據(jù)是錐形瓶(含導(dǎo)管)的容積、注射器反應(yīng)前后的體積等。故填:注射器反應(yīng)前后的體積。②質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容是:參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和。所以用此裝置探究質(zhì)量守恒定律時(shí),若取用白磷的量不足,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。故填:無。9.(2024上·廣西柳州·九年級(jí)校聯(lián)考期末)某同學(xué)以“稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)”為研究對(duì)象證明“質(zhì)量守恒定律”,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按如圖方式放好儀器,使天平平衡,記錄稱量數(shù)據(jù)。②將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中,觀察到錐形瓶中產(chǎn)生大量氣泡。③當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí),氣球已經(jīng)完全鼓起,小明發(fā)現(xiàn)天平的指針已經(jīng)向右偏了,小明又重新做了一遍實(shí)驗(yàn),天平依然向右偏。你認(rèn)為出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的合理解釋最應(yīng)該是下列各項(xiàng)中的___________(填序號(hào))。A.該反應(yīng)前后原子的種類,數(shù)目變少B.該反應(yīng)生成物的總質(zhì)量小于反應(yīng)物的總質(zhì)量C.空氣的浮力作用干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.生成氣體的反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律(2)小華同學(xué)用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)前稱得左盤內(nèi)裝置及物質(zhì)總重量為,然后注入硫酸銅溶液,觀察到錐形瓶?jī)?nèi)有藍(lán)色沉淀生成,充分反應(yīng)后,能證明質(zhì)量守恒定律的現(xiàn)象是。(3)結(jié)論分析:請(qǐng)你從原子的角度解釋質(zhì)量守恒的原因是。【答案】(1)C(2)73.2g/73.2克天平仍然平衡(3)化學(xué)反應(yīng)前后,原子種類沒有改變,原子數(shù)目沒有增減,原子質(zhì)量沒有改變【詳解】(1)A、根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目不變,該選項(xiàng)說法不正確;B、根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)生成物的總質(zhì)量等于反應(yīng)物的總質(zhì)量,該選項(xiàng)說法不正確;C、碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,該反應(yīng)生成了氣體,則氣球膨大,空氣的浮力作用使裝置收到向上的浮力,干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該選項(xiàng)說法正確;D、一切化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律,則生成氣體的反應(yīng)也遵守質(zhì)量守恒定律,該選項(xiàng)說法不正確;故選:C。(2)使用托盤天平,遵循“左物右碼”的原則,左盤質(zhì)量=右盤質(zhì)量+游碼質(zhì)量,則反應(yīng)前稱得左盤內(nèi)裝置及物質(zhì)總重量為:50g+20g+3.2g=73.2g;然后注入硫酸銅溶液,硫酸銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀和硫酸鈉,錐形瓶?jī)?nèi)的現(xiàn)象為產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,充分反應(yīng)后,天平仍然平衡,則能證明質(zhì)量守恒定律;(3)從原子的角度解釋質(zhì)量守恒的原因是:化學(xué)反應(yīng)前后,原子種類沒有改變,原子數(shù)目沒有增減,原子質(zhì)量沒有改變。10.(2024上·西藏林芝·九年級(jí)統(tǒng)考期末)白磷、紅磷都是可燃物,都可以在一定條件下燃燒。以下是利用它們的可燃性進(jìn)行的三個(gè)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)分別回答問題。(1)通過實(shí)驗(yàn)1可以探究燃燒的條件。燒杯中放有熱水,a、b、c處分別放有藥品,實(shí)驗(yàn)中只有a處的白磷燃燒,a與c對(duì)比、a與b對(duì)比說明燃燒需要的條件是可燃物與氧氣接觸和,白磷燃燒的化學(xué)方程式為。(2)通過實(shí)驗(yàn)2可以測(cè)定。集氣瓶中的紅磷熄滅,冷卻后打開彈簧夾,當(dāng)觀察到的現(xiàn)象時(shí),說明達(dá)到了該實(shí)驗(yàn)的目的。(3)通過實(shí)驗(yàn)3可以驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)前將白磷放入錐形瓶中,稱量裝置的總質(zhì)量,引燃白磷,待反應(yīng)后再稱量裝置的總質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)托盤天平保持平衡,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中氣球會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是?!敬鸢浮?1)溫度達(dá)到著火點(diǎn)(2)空氣中氧氣含量燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中,液面上升到刻度1處(3)氣球先膨脹后變小【詳解】(1)燃燒需要三個(gè)條件同時(shí)具備,即可燃物、氧氣、溫度達(dá)到著火點(diǎn);白磷燃燒生成五氧化二磷,化學(xué)方程式為;故答案為:溫度達(dá)到著火點(diǎn);;(2)實(shí)驗(yàn)2可以測(cè)出空氣中氧氣的含量,即氧氣約占空氣總量的,待集氣瓶中的紅磷熄滅,冷卻后打開彈簧夾,燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中,進(jìn)入水的體積就是消耗氧氣的體積,所液面約上升到刻度1處;故答案為:空氣中氧氣含量;燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中,液面上升到刻度1處;(3)錐形瓶中白磷燃燒放出熱量,使瓶?jī)?nèi)氣體急劇膨脹,所以氣球先膨脹,燃燒熄滅后,冷卻到室溫,由于白磷熄消耗瓶?jī)?nèi)氧氣,瓶?jī)?nèi)氣體減少,壓強(qiáng)減小,所以氣球又變??;故答案為:氣球先膨脹后變小。11.(2024上·四川瀘州·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))化學(xué)課堂上,老師如圖1演示了教材中兩個(gè)實(shí)驗(yàn),用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。
(1)圖A實(shí)驗(yàn)中,發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式是。(2)同學(xué)們對(duì)AB實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行了兩次稱量得如下數(shù)據(jù),其中一定有誤的是(填序號(hào))。序號(hào)①②③④實(shí)驗(yàn)類別A實(shí)驗(yàn)A實(shí)驗(yàn)B實(shí)驗(yàn)B實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前稱量/g280283.5250.3255.2反應(yīng)后稱量/g280283250.9254.l(3)為達(dá)到驗(yàn)證量守恒定律的目的,小林更換了B實(shí)驗(yàn)中的藥品,以下改進(jìn)正確的是(填序號(hào))。①換成雙氧水和二氧化錳
②換成氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液
③換成白糖和蒸餾水(4)為達(dá)到驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的目的,小郭更換了B實(shí)驗(yàn)的裝置,如圖2所示,此裝置中氣球的作用是(填序號(hào))。①控制氣體的總量
②盛放、添加固體藥品
③調(diào)節(jié)裝置的壓強(qiáng)
④調(diào)節(jié)裝置的容積改變裝置后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終發(fā)現(xiàn)天平示數(shù)變小,原因是?!敬鸢浮?1)(2)③(3)②(4)②③④氣球膨脹,浮力增大【詳解】(1)圖A實(shí)驗(yàn)中,紅磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;(2)B裝置沒有密閉,稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,二氧化碳逸出到空氣中,總質(zhì)量減少,③一定錯(cuò)誤,故選:③;(3)A、將藥品換成雙氧水和二氧化錳,反應(yīng)生成的氣體逸出裝置,不能驗(yàn)證量守恒定律,故選項(xiàng)不符合題意;B、將藥品換成氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液,氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅和硫酸鈉,能驗(yàn)證量守恒定律,故選項(xiàng)符合題意;C、將藥品換成白糖和蒸餾水,該過程發(fā)生的是物理變化,不能驗(yàn)證量守恒定律,故選項(xiàng)不符合題意;故選:B;(4)為達(dá)到驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的目的,小郭更換了B實(shí)驗(yàn)的裝置,如下圖所示,此裝置中氣球的作用是①控制氣體的總量,氣體總量是由反應(yīng)物決定的,錯(cuò)誤;②盛放、添加固體藥品,由圖可知?dú)馇蚩梢猿醒b藥品,添加藥品,正確;③調(diào)節(jié)裝置的壓強(qiáng),氣球可以緩沖壓強(qiáng),正確;④調(diào)節(jié)裝置的容積,氣球可以變大變小,調(diào)節(jié)容積,正確;故選:②③④;改變裝置后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終發(fā)現(xiàn)天平示數(shù)變小,原因是二氧化碳?xì)怏w在氣球中會(huì)產(chǎn)生浮力。12.(2024上·山東泰安·八年級(jí)校考期末)某化學(xué)課外小組同學(xué)用如圖所示實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量守恒定律:(1)甲同學(xué)用圖A所示實(shí)驗(yàn),在瓶中先鋪一層細(xì)沙,再引燃白磷。目的是,此實(shí)驗(yàn)中氣球的主要作用是。實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象是。(2)乙同學(xué)用B裝置探究質(zhì)量守恒定律,開始時(shí)天平平衡,取下燒杯然后傾斜燒杯使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸,一段時(shí)間后再把燒杯放到天平上,發(fā)現(xiàn)天平的指針偏右。①造成天平的指針向右偏轉(zhuǎn)的原因是。②若將本實(shí)驗(yàn)中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶,如下圖所示,其他操作不變,最終天平仍不平衡。原因可能是氣球受到的向上的影響了稱量結(jié)果。(3)丙同學(xué)認(rèn)為C實(shí)驗(yàn)證明了質(zhì)量守恒定律。請(qǐng)你從原子的角度說明質(zhì)量守恒的原因是。(4)丁同學(xué)用鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)來探究質(zhì)量守恒定律時(shí),發(fā)現(xiàn)一定質(zhì)量的鎂完全燃燒后留下的固體質(zhì)量比反應(yīng)前鎂條的質(zhì)量小,聯(lián)系實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可能的原因是。如果在燃著的鎂條上方罩上罩,將生成物全部收集起來稱量,則比原鎂條的量(填“大”“小”或“相等”)。(5)綜上所述,A、B、C、D所示四個(gè)實(shí)驗(yàn)中能用質(zhì)量守恒定律解釋的是實(shí)驗(yàn)。在探究質(zhì)量守恒定律時(shí),若利用有氣體參加或生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),在裝置設(shè)計(jì)方面應(yīng)做到?!敬鸢浮?1)防止錐形瓶受熱不均而炸裂形成封閉體系,平衡裝置內(nèi)外壓強(qiáng),防止瓶塞沖出白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙,放熱,氣球先變大后變小,天平平衡(2)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳逸散到空氣中浮力(3)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量不變(4)反應(yīng)生成的部分氧化鎂逸散到空氣中大(5)ABCD在密閉容器中進(jìn)行【詳解】(1)用圖A所示實(shí)驗(yàn),由于白磷燃燒會(huì)放出大量的熱,所以在瓶中先鋪一層細(xì)沙,再引燃白磷,目的是防止錐形瓶受熱不均而炸裂;此實(shí)驗(yàn)中氣球形成密封裝置,還可以平衡裝置內(nèi)外壓強(qiáng),防止白磷燃燒放出大量的熱,導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大,瓶塞沖出;實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象是白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙,放熱,氣球先變大后變小,天平平衡。(2)①碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w逸散到空氣中,左盤質(zhì)量減少,造成天平的指針向右偏轉(zhuǎn);②若將本實(shí)驗(yàn)中的燒杯替換成帶有氣球的錐形瓶,其他操作不變,最終天平仍不平衡。原因可能是氣球受到的向上的浮力影響了稱量結(jié)果。(3)C實(shí)驗(yàn)鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,反應(yīng)前后總質(zhì)量不變,證明了質(zhì)量守恒定律;從原子的角度說明質(zhì)量守恒,是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)前后原子種類、質(zhì)量和數(shù)目都不變。(4)用鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)來探究質(zhì)量守恒定律時(shí),發(fā)現(xiàn)一定質(zhì)量的鎂完全燃燒后留下的固體質(zhì)量比反應(yīng)前鎂條的質(zhì)量小,可能的原因是反應(yīng)生成的部分氧化鎂逸散到空氣中;如果在燃著的鎂條上方罩上罩,將生成物全部收集起來稱量,則比原鎂條的質(zhì)量大,是因?yàn)檠鯕鈪⒓恿朔磻?yīng)。(5)一切化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律,ABCD均發(fā)生可化學(xué)反應(yīng),均能用質(zhì)量守恒定律解釋;在探究質(zhì)量守恒定律時(shí),若利用有氣體參加或生成的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),在裝置設(shè)計(jì)方面應(yīng)做到在密閉容器中進(jìn)行。13.(2024上·北京西城·九年級(jí)北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)??计谀┯孟聢D實(shí)驗(yàn)研究質(zhì)量守恒定律。(1)實(shí)驗(yàn)1,反應(yīng)后天平指針(填“偏左”、“偏右”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(2)實(shí)驗(yàn)2,能證明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象是。(3)實(shí)驗(yàn)3中氣球的作用是。實(shí)驗(yàn)中觀察到氣球的變化是(填序號(hào))。A.先變鼓后變癟
B.先變癟后變鼓
C.先變鼓后回復(fù)原狀(4)三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,遵守質(zhì)量守恒定律的是?!敬鸢浮?1)偏右(2)鐵釘表面有紅色固體析出,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色(3)調(diào)節(jié)氣壓,形成密閉體系A(chǔ)(4)實(shí)驗(yàn)1、2、3【詳解】(1)鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,生成的二氧化碳?xì)怏w逃逸,所以反應(yīng)后天平指針偏右。故填:偏右。(2)鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,能證明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象是:鐵釘表面有紅色固體析出,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色。故填:鐵釘表面有紅色固體析出,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色。(3)實(shí)驗(yàn)3中氣球的作用是:調(diào)節(jié)氣壓,形成密閉體系;紅磷燃燒放熱,導(dǎo)致裝置內(nèi)氣體膨脹,氣球先變鼓,反應(yīng)完畢,消耗了氧氣,恢復(fù)至起始溫度,氣球后變癟。故填:調(diào)節(jié)氣壓,形成密閉體系;A。(4)所有化學(xué)變化都遵循質(zhì)量守恒定律,所以三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,遵守質(zhì)量守恒定律的是實(shí)驗(yàn)1、2、3,故填:實(shí)驗(yàn)1、2、3。14.(2023上·山東濟(jì)南·九年級(jí)統(tǒng)考期中)請(qǐng)回答下列問題。(1)某化學(xué)興趣小組欲通過實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒,請(qǐng)回答相關(guān)問題?!緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】甲同學(xué)選用白磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn),乙同學(xué)選用硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),甲、乙同學(xué)選用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】①甲同學(xué)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為,托盤天平平衡。②乙同學(xué)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為燒杯內(nèi)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,托盤天平(填“平衡”或“不平衡”)?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】甲同學(xué)和乙同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律。分析原因,他們認(rèn)為在化學(xué)反應(yīng)前后,一定不變的是(填選項(xiàng)序號(hào)、合理均選)①分子種類;②原子種類;③分子數(shù)目;④原子數(shù)目;⑤元素種類【交流反思】丙同學(xué)將鎂條在氧氣中充分燃燒,然后將生成物全部收集起來,并準(zhǔn)確稱量了生成物的總質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后生成物的質(zhì)量大于反應(yīng)前鎂條的質(zhì)量。所以丙同學(xué)提出鎂條燃燒的反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律。你是否同意他的觀點(diǎn)?
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