專題05 質量守恒定律的驗證-中考化學實驗精講精練

專題05質量守恒定律的驗證實驗要求：必須發(fā)生化學反應且有明顯現象。裝置：如有氣體參加或生成，則必須在密閉容器中進行。1.實驗1紅磷在錐形瓶中燃燒反應原理:實驗現象：白磷燃燒，產生大量白煙，放出大量的熱，氣球鼓起，冷卻后氣球變癟，最終天平平衡。實驗分析：（1）實驗時氣球先鼓起后變癟的原因：①由于紅磷燃燒放出大量的熱，使錐形瓶內氣體溫度升高，錐形瓶內壓強增大，導致氣球膨脹；②紅磷燃燒消耗錐形瓶內的氧氣，瓶內氣體減少，冷卻后瓶內壓強減小，所以氣球變癟。（2）錐形瓶底部鋪一層細沙的目的：防止紅磷燃燒時錐形瓶底部受熱不均勻而炸裂。（3）氣球的作用：①調節(jié)錐形瓶內的壓強，起緩沖作用；②密封作用，防止實驗時錐形瓶內外的物質發(fā)生交換。（4）在稱量反應后的物質質量時，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實驗結果產生影響。實驗結論：化學反應中，參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。2．實驗2鐵釘放入硫酸銅溶液中反應原理：Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu實驗現象：鐵釘表面有紅色固體析出，溶液由藍色逐漸變?yōu)闇\綠色，實驗結束后天平平衡。實驗結論：化學反應中，參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。3.實驗3碳酸鈉粉末和稀鹽酸反應反應原理:Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑實驗現象：燒杯中有大量氣泡產生，實驗結束后天平指針向右偏轉。4.實驗4鎂條在空氣中燃燒反應原理：2Mg＋O22MgO實驗現象：鎂條燃燒，發(fā)出耀眼的白光，產生少量白煙，生成白色固體，反應前后用天平稱量時，指針可能向左或向右偏轉，也可能不偏轉。5.解釋（1）天平為何有的平衡，有的不平衡？實驗1和實驗2發(fā)生了化學反應，且反應均在密閉容器中進行，故實驗結束后天平平衡；實驗3在敞口燒杯中進行，反應生成的氣體逸散到空氣中，燒杯中物質的質量減少，故實驗結束后天平指針向右偏轉；實驗4在空氣中進行，由于參與反應的氧氣和生成的白煙的質量無法稱量，故反應前后用天平稱量時，指針有可能向左或向右偏轉，也可能不偏轉。（2）質量相等的微觀解釋：物質在發(fā)生化學反應前后，各物質的質量總和相等，是因為在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數目沒有增減，原子的質量也沒有改變，所以各物質的質量總和相等。1.教材實驗裝置的不足（1）在滬教版教材第四章第二節(jié)中設計的探究實驗實驗一氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應反應比較快，操作簡單，產物中有藍色沉淀生成，視覺沖擊力較強。但學生對此類反應不是太熟悉。（2）在人教版教材第五單元課題1中設計的探究實驗實驗一紅磷燃燒實驗①在使紅磷燃燒的過程中，必須取下橡皮塞，給玻璃管加熱，導致錐形瓶中的空氣有所流動，造成實驗結果不準確:②由于燒熱的玻璃管深入瓶內太長，導致瓶內的氣體受熱膨脹逸出，導致實驗失??；③給玻璃管加熱到紅熱時，有可能會將玻璃管融化，把管口封閉，使實驗時間延長。實驗二鐵釘與硫酸銅溶液反應。此反應的速度較慢，用時較長，效果不夠理想，視覺沖擊力不強。實驗三碳酸鈉與鹽酸反應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為二氧化碳逸散到空氣中，但沒有通過實驗證明，同時由于小試管的容積小，所盛鹽酸很少，產生的氣體的質量小，天平指針偏轉不明顯。2.裝置改進改變點燃方式利用放大鏡會聚太陽光，點燃密閉容器內的紅磷，優(yōu)點是裝置簡單，操作方便，現象明顯，且防止燒熱的玻璃管伸入瓶內過程中，導致瓶內的氣體受熱膨脹逸出。改變測量方式該驗證實驗一般都是用托盤天平來衡量,而托盤天平的靈敏度較低,而實驗所取用的磷質量較小,實驗結果說服力不強。利用電子天平測量質量變化，靈敏度更高，更有說服力，并減少調節(jié)托盤天平的時間。改變反應原理利用在密閉裝置內銅氧化，稱量反應前后的質量變化，發(fā)生反應的化學方程為2Cu+O22CuO改變裝置1.磷燃燒實驗中，用注射器代替氣球，優(yōu)點是比氣球更不易漏氣，操作比氣球簡單。2.碳酸鈉與鹽酸的反應改在密封的可樂瓶內進行，優(yōu)點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，使實驗更安全，氣體收集在可樂瓶中，不會使可樂瓶的體積變大，實驗設計更科學合理。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點燃。改進裝置能夠使反應前后質量不變化。得出正確實驗結論?！纠?】（2023·湖南岳陽·統考中考真題）實驗是科學探究的重要手段，下列實驗不能達到目的的是A．測定空氣中氧氣的含量

B．探究燃燒需要氧氣

C．驗證質量守恒定律

D．探究石墨的導電性

【例2】（2023·吉林·統考中考真題）化學興趣小組用氣密性良好的不同裝置進行下列實驗，驗證質量守恒定律。

(1)實驗一：稱量裝置和藥品的總質量為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量為m2，m1與m2的大小關系是：m1m2；(2)實驗二：將氣球中的碳酸鈉粉末倒入稀鹽酸后，觀察到的現象是，白色固體消失，氣球癟縮，受浮力影響電子天平示數減??；(3)為克服實驗二中氣球受浮力的影響。在實驗三中利用硬塑料紙改進實驗裝置，用電子天平稱量裝置和藥品的總質量，接下來的實驗操作為，待反應結束后，再次稱量裝置和藥品的總質量，。電子天平示數不變；(4)化學反應遵守質量守恒定律，其微觀原因是?！咀兪?】（2023上·河南鶴壁·九年級期末）某化學興趣小組利用圖甲裝置進行質量守恒定律的探究。(1)錐形瓶底部放一些細沙的目的是，在導管口安裝氣球的目的是。(2)小新同學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象是。(3)某同學在實驗結束后打開橡膠塞，發(fā)現瓶中又開始產生大量的煙，原因是，然后，他又立即將橡膠塞塞回去，這時天平(填“平衡”或“不平衡”)。【變式2】（2024上·北京西城·九年級統考期末）用下圖裝置研究質量守恒定律。(1)實驗1能驗證質量守恒定律，現象是錐形瓶中，電子天平示數。(2)實驗2，觀察到電子天平示數a中不變、b中變小。b中電子天平示數變小的原因是。1．（2023·上海徐匯·統考三模）用如圖裝置驗證質量守恒定律。反應前稱得質量為m1，引燃白磷，冷卻后稱得質量為m2。下列說法正確的是A．實驗中白磷一定要過量B．實驗過程中氣球膨脹會影響實驗結果C．若裝置氣密性良好，則m1=m2D．反應生成P2O5的質量一定等于裝置中白磷和氧氣的質量和2．（2023·內蒙古呼和浩特·統考中考真題）下列實驗設計不能達到實驗目的的是

A．證明水是由氫、氧元素組成B．驗證質量守恒定律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·九年級統考期末）下列實驗設計不能達到實驗目的的是A．探究鐵生銹的條件之一是與空氣(或氧氣)接觸B．測定空氣中氧氣的含量C．驗證質量守恒定律D．探究甲烷中是否含氫元素4．（2023上·江蘇南京·九年級統考期中）用如圖所示實驗驗證質量守恒定律。(1)從宏觀上看，硫酸銅是由這三種元素組成的；從微觀上看，硫酸銅是由構成的(填粒子符號)。(2)鐵釘與硫酸銅溶液在錐形瓶內充分反應后，觀察到錐形瓶內的實驗現象是。(3)通過該實驗可以證明，等于反應后生成的銅和硫酸亞鐵的質量總和。(4)下列現象能用質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量不變B．在密閉裝置中，少量水加熱蒸發(fā)后裝置質量不變C．碳酸鈉粉末和鹽酸充分反應后，裝置質量減小D．銅絲在空氣中加熱至表面變黑，固體質量增大5．（2023上·河南南陽·九年級統考期中）某同學用如圖所示的3個實驗驗證質量守恒定律：(1)其中不能達到實驗目的的是（填字母代號），理由是。(2)由質量守恒定律可知?；瘜W反應前后一定不變的是（填序號）。①原子數目②原子的種類③分子數目④分子的種類⑤元素的種類⑥物質的總質量⑦物質的種類6．（2024上·貴州黔東南·九年級校聯考期末）在“質量守恒定律”的課堂學習中，同學們設計了如下圖所示的實驗來驗證質量守恒定律?；卮鹣铝袉栴}：【實驗驗證】(1)A實驗反應前后鋅片和硫酸銅溶液的總質量（填“相等”或“不相等”），由此可知化學反應前后物質總質量（填“相等”或“不相等”），A實驗（填“是”或“否”）遵守質量守恒定律。(2)B實驗中天平指針會向（填“左”或“右”）偏轉，原因是?！疚⒂^解釋】(3)由質量守恒定律可知，化學反應前后一定不變的是（填序號）。A．原子種類 B．原子數目 C．原子質量 D．分子種類【綜合應用】(4)12g碳在空氣中完全燃燒后，生成二氧化碳的質量（填“大于”、“小于”或“等于”）12g。(5)結合本實驗得出，有氣體參加或氣體生成的反應，在驗證質量守恒定律時，實驗應在中進行。7．（2024上·廣西柳州·九年級校聯考期末）某同學以“稀鹽酸與碳酸鈣反應”為研究對象證明“質量守恒定律”，設計的實驗裝置如圖甲所示。(1)實驗步驟如下：①按如圖方式放好儀器，使天平平衡，記錄稱量數據。②將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中，觀察到錐形瓶中產生大量氣泡。③當反應結束時，氣球已經完全鼓起，小明發(fā)現天平的指針已經向右偏了，小明又重新做了一遍實驗，天平依然向右偏。你認為出現該實驗現象的合理解釋最應該是下列各項中的___________(填序號)。A．該反應前后原子的種類，數目變少B．該反應生成物的總質量小于反應物的總質量C．空氣的浮力作用干擾了實驗結果D．生成氣體的反應不遵守質量守恒定律(2)小華同學用圖乙所示裝置進行實驗，反應前稱得左盤內裝置及物質總重量為，然后注入硫酸銅溶液，觀察到錐形瓶內有藍色沉淀生成，充分反應后，能證明質量守恒定律的現象是。(3)結論分析：請你從原子的角度解釋質量守恒的原因是。8．（2023上·陜西咸陽·九年級咸陽市實驗中學?？茧A段練習）老師組織同學們對質量守恒定律進行了實驗探究。回答相關問題：(1)第1組設計甲圖的實驗方案，用電子秤稱量，讀取反應前后的總質量。①錐形瓶內發(fā)生反應的化學方程式為。②有同學認為該實驗會產生誤差，理由是氣球膨脹后不可忽略的影響。(2)第2小組設計了乙圖方案，既能探究質量守恒定律，還能測定空氣中氧氣的含量。連接好裝置后，檢查裝置的氣密性。關閉彈簧夾，強光引燃白磷，待充分反應并冷卻至室溫后，打開彈簧夾。①為測定空氣中氧氣的含量，實驗中需要測定的數據是錐形瓶(含導管)的容積、。②用此裝置探究質量守恒定律時，若取用白磷的量不足，對實驗結果(填“有”或“無”)影響。9．（2024上·廣西柳州·九年級校聯考期末）某同學以“稀鹽酸與碳酸鈣反應”為研究對象證明“質量守恒定律”，設計的實驗裝置如圖甲所示。(1)實驗步驟如下：①按如圖方式放好儀器，使天平平衡，記錄稱量數據。②將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中，觀察到錐形瓶中產生大量氣泡。③當反應結束時，氣球已經完全鼓起，小明發(fā)現天平的指針已經向右偏了，小明又重新做了一遍實驗，天平依然向右偏。你認為出現該實驗現象的合理解釋最應該是下列各項中的___________(填序號)。A．該反應前后原子的種類，數目變少B．該反應生成物的總質量小于反應物的總質量C．空氣的浮力作用干擾了實驗結果D．生成氣體的反應不遵守質量守恒定律(2)小華同學用圖乙所示裝置進行實驗，反應前稱得左盤內裝置及物質總重量為，然后注入硫酸銅溶液，觀察到錐形瓶內有藍色沉淀生成，充分反應后，能證明質量守恒定律的現象是。(3)結論分析：請你從原子的角度解釋質量守恒的原因是。10．（2024上·西藏林芝·九年級統考期末）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行的三個實驗，請分別回答問題。(1)通過實驗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，實驗中只有a處的白磷燃燒，a與c對比、a與b對比說明燃燒需要的條件是可燃物與氧氣接觸和，白磷燃燒的化學方程式為。(2)通過實驗2可以測定。集氣瓶中的紅磷熄滅，冷卻后打開彈簧夾，當觀察到的現象時，說明達到了該實驗的目的。(3)通過實驗3可以驗證質量守恒定律。實驗前將白磷放入錐形瓶中，稱量裝置的總質量，引燃白磷，待反應后再稱量裝置的總質量，發(fā)現托盤天平保持平衡，整個實驗過程中氣球會出現的現象是。11．（2024上·四川瀘州·九年級校聯考階段練習）化學課堂上，老師如圖1演示了教材中兩個實驗，用于驗證質量守恒定律。

(1)圖A實驗中，發(fā)生的反應化學方程式是。(2)同學們對AB實驗分別進行了兩次稱量得如下數據，其中一定有誤的是（填序號）。序號①②③④實驗類別A實驗A實驗B實驗B實驗反應前稱量/g280283.5250.3255.2反應后稱量/g280283250.9254.l(3)為達到驗證量守恒定律的目的，小林更換了B實驗中的藥品，以下改進正確的是（填序號）。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)為達到驗證質量守恒定律的目的，小郭更換了B實驗的裝置，如圖2所示，此裝置中氣球的作用是（填序號）。①控制氣體的總量

②盛放、添加固體藥品

③調節(jié)裝置的壓強

④調節(jié)裝置的容積改變裝置后進行實驗，最終發(fā)現天平示數變小，原因是。12．（2024上·山東泰安·八年級?？计谀┠郴瘜W課外小組同學用如圖所示實驗探究質量守恒定律：(1)甲同學用圖A所示實驗，在瓶中先鋪一層細沙，再引燃白磷。目的是，此實驗中氣球的主要作用是。實驗過程中產生的現象是。(2)乙同學用B裝置探究質量守恒定律，開始時天平平衡，取下燒杯然后傾斜燒杯使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸，一段時間后再把燒杯放到天平上，發(fā)現天平的指針偏右。①造成天平的指針向右偏轉的原因是。②若將本實驗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果。(3)丙同學認為C實驗證明了質量守恒定律。請你從原子的角度說明質量守恒的原因是。(4)丁同學用鎂條在空氣中燃燒的實驗來探究質量守恒定律時，發(fā)現一定質量的鎂完全燃燒后留下的固體質量比反應前鎂條的質量小，聯系實驗現象，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所示四個實驗中能用質量守恒定律解釋的是實驗。在探究質量守恒定律時，若利用有氣體參加或生成的化學反應來設計實驗，在裝置設計方面應做到。13．（2024上·北京西城·九年級北師大實驗中學?？计谀┯孟聢D實驗研究質量守恒定律。(1)實驗1，反應后天平指針（填“偏左”、“偏右”或“不偏轉”）。(2)實驗2，能證明化學反應發(fā)生的現象是。(3)實驗3中氣球的作用是。實驗中觀察到氣球的變化是（填序號）。A．先變鼓后變癟

B．先變癟后變鼓

C．先變鼓后回復原狀(4)三個實驗中，遵守質量守恒定律的是。14．（2023上·山東濟南·九年級統考期中）請回答下列問題。(1)某化學興趣小組欲通過實驗探究化學反應中的質量守恒，請回答相關問題?！緦嶒炘O計】甲同學選用白磷進行實驗，乙同學選用硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液進行實驗，甲、乙同學選用的實驗裝置如圖所示。

【實驗現象】①甲同學觀察到的實驗現象為，托盤天平平衡。②乙同學觀察到的實驗現象為燒杯內產生藍色沉淀，托盤天平（填“平衡”或“不平衡”）?！緦嶒灲Y論】甲同學和乙同學根據實驗現象，得出化學反應都遵循質量守恒定律。分析原因，他們認為在化學反應前后，一定不變的是（填選項序號、合理均選）①分子種類；②原子種類；③分子數目；④原子數目；⑤元素種類【交流反思】丙同學將鎂條在氧氣中充分燃燒，然后將生成物全部收集起來，并準確稱量了生成物的總質量，發(fā)現反應后生成物的質量大于反應前鎂條的質量。所以丙同學提出鎂條燃燒的反應不遵循質量守恒定律。你是否同意他的觀點？（填“同意”或“不同意”）。請解釋此實驗現象產生的原因：。(2)某化學興趣小組在學習O2制備時，對MnO2做催化劑加快過氧化氫分解產生了興趣，他們提出疑問：其他物質能否對過氧化氫分解速率產生影響？【查閱資料】影響化學反應速率的因素有很多，如：使用催化劑、改變反應物的濃度等。【實驗探究】同學們按右圖組裝實驗裝置，在室溫下分別進行了四組