实验5 质量守恒定律的验证-备战2022年中考化学教材实验考前突破

实验5 质量守恒定律的验证 1．反应原理（根据下图实验装置写出对应的化学方程式） 实验1： 4P＋5O22P2O5 。 实验2： Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 。 实验3： Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ 。 实验4： 2Mg＋O22MgO 。 2．实验装置 　　 实验1　红磷在锥形瓶中燃烧 实验2　铁钉放入硫酸铜溶液中 　 　 实验3　碳酸钠粉末和稀盐酸反应 实验4　镁条在空气中燃烧 【注意】（1）锥形瓶底部铺一层细沙的目的：防止红磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂。 （2）实验室气球先鼓起后变瘪的原因：①由于红磷燃烧放出大量的热，使锥形瓶内气体温度升高，锥形瓶内压强增大，导致气球膨胀；②红磷燃烧消耗锥形瓶内的氧气，瓶内气体减少，冷却后瓶内压强减小，所以气球变瘪。 （3）气球的作用：①调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用；②密封作用，防止实验时锥形瓶内外的物质发生交换。 3.用如图所示装置验证质量守恒定律的优点是 装置简单，操作方便，现象明显（合理即可） 。 4．实验现象及解释 （1）实验现象 ①实验1：白磷燃烧，产生大量 白烟 ，放出大量的热，气球鼓起，冷却后气球变瘪，最终天平平衡。 ②实验2：铁钉表面有 红色固体 析出，溶液由 蓝色 逐渐变为 浅绿色 ，实验结束后天平平衡。 ③实验3：烧杯中有大量气泡产生，实验结束后天平指针向右偏转。 ④实验4：镁条燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。 【注意】在称量反应后的物质质量时，必须等锥形瓶（或烧杯）冷却至室温后再称量，以免称量前后因温度不同对实验结果产生影响。 （2）解释 实验1和实验2发生了化学反应，且反应均在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡；实验3在敞口烧杯中进行，反应生成的气体逸散到空气中，烧杯中物质的质量减少，故实验结束后天平指针向右偏转；实验4在空气中进行，由于参与反应的氧气和生成的白烟的质量无法称量，故反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。 5．实验结论 （1）化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 （2）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以各物质的质量总和相等。 6.拓展创新 （1）解释现象：铁生锈后固体质量增加，该反应遵守质量守恒定律吗?请解释原因。 答：遵守。铁生锈是铁和空气中的氧气、水等发生化学反应的过程，参加反应的铁、氧气和水等物质的质量之和与反应后生成铁锈的质量相等，故铁生锈后固体质量会增加。 （2）药品选择：如图所示，药品混合后天平的指针不偏转，甲同学认为实验已达到目的，而乙同学认为该实验并不能验证质量守恒定律，其理由是什么? 答：硝酸钠溶液和氯化钡溶液混合不发生化学反应，质量守恒定律只适用于化学反应。 【总结】选择药品时，首先需要判断物质之间能否发生化学反应，尤其是选择金属与酸或盐溶液的置换反应、酸碱盐之间发生的复分解反应来验证质量守恒定律时。 7.实验改进 如图所示，调节杠杆平衡。 （1）实验1：通入CO2一段时间后，活性炭包下沉，原因是 活性炭具有吸附性,CO2的密度大于空气,吸附CO2后质量增加 。  （2）实验2：加热细铜丝团一段时间后移走酒精灯，观察到铜丝变为黑色（CuO），细铜丝团 下沉 （填“上升”或“下沉”）。  （3）实验3：一段时间后，铁粉包下沉，是因为铁粉与 空气中的水和氧气 发生化学反应。  （4）上述实验中的质量变化，不能用质量守恒定律解释的是哪个，为什么? 答：实验1。因为活性炭吸附CO2发生的是物理变化。 【例1】兴趣小组的同学利用下图装置，探究化学反应前后物质的质量是否守恒。应选用的药品是 A．铁粉和稀盐酸液体中 B．硝酸钾晶体和水 C．碳酸钡粉末和稀硫酸 D．铜粉和硝酸银溶液 【例2】（2021·青海·中考真题）根据以下实验方案，“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”，请将你的思考及实验结果写在短线处。 （猜想假设）：猜想1：相等猜想2：______ （实验探究）： 实验方案 方案一 方案二 实验装置 实验过程 分别将反应物及反应容器放在托盘天平上用砝码平衡 取下烧杯，将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察到的现象是______、溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；再将其放回托盘天平，天平的指针______（填“向左”或“向右”或“不”）偏转。 取下烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入烧杯中，充分反应后再放回托