内容正文:
质量守恒定律应用与探究
例1 将一定质量的甲醇(CH3OH)和氧气(O2)置于密闭容器中点燃,一段时间后反应停止,测得反应后各物质的质量,相关数据如下表所示。下列说法不符合事实的是( )
物质
CH3OH
O2
H2O
CO2
X
反应前质量/g
m
12.8
0
0
0
反应后质量/g
0
0
10.8
8.8
n
A.m>n
B.X中一定含有碳元素
C.无法判断X中是否含有氧元素
D.生成物中C、H两种元素的质量比为3∶1
例2 某密闭容器中只有乙、丙、丁三种物质,在一定条件下发生了一个化学反应,容器中乙、丙、丁的质量随甲的质量变化情况如图所示。下列说法错误的是( )
A.a的值为12
B.丁属于化合物
C.当丁为5g时,容器中乙的质量为11g
D.当甲为2g时,容器中丙与丁的质量之比为12:5
例3 在一个密闭容器中,有a、b、c、d四种物质,反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示(例如:d的质量为2g)。
在一定条件下发生反应,反应结束后,再次测得各物质的质量变化,并通过刻度的移动来表示,且记录在同一张刻度纸上:刻度线Ⅰ向右移动9格;刻度线Ⅱ向左移动8格;刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是( )
A.反应结束后c的质量为14g
B.该反应可能为置换反应
C.a、b变化的质量比一定为9:17
D a、d的相对分子质量之比一定为9:8
例4 甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图表示,下列说法错误的是( )
A.该反应是化合反应
B.甲可能是化合物
C.丙一定是该反应的催化剂
D.反应前后乙和丁变化的质量比为8:15
例5 四种物质在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质一定是该反应的催化剂
B.反应后x的数值为6%
C.该反应是化合反应
D.反应中乙与丁的质量变化之比为8:9
例6 化学规律建立在实验基础之上,质量守恒定律可以用许多化学实验加以验证。
(1)小东同学按照课本上的实验进行验证(如图1所示)。一段时间后,可以观察到铁钉表面出现_________,其反应的化学反应方程式为_________,反应前后天平读数不变,但溶液颜色变化不明显。
(2)小东想既能验证质量守恒定律,又能更快地观察到溶液颜色的变化,提出了以下设想:
【提出设想】设想一:增大硫酸铜溶液的浓度
设想二:用更活泼的金属锌代替铁钉
【实验验证】小东将以上实验进行了如下改进:
实验内容
实验现象
实验1
烧杯中换成饱和硫酸铜溶液
①几小时后溶液颜色几乎不变
②天平读数不变
③铁钉表面有变化
实验2
铁钉换成锌粒
①溶液颜色明显变浅
②天平读数减小
③锌粒表面有变化
【实验分析】从以上现象分析,两个设想都不合适,其中按设想_________(填“一”或“二”)进行的实验能够验证质量守恒定律。
实验1中溶液颜色几乎不变的原因可能是_________(填序号)。
A.铁与饱和硫酸铜溶液不反应
B.铁表面形成了一层氧化膜,阻止了反应的进一步进行
C.生成的铜快速沉积在铁表面,阻止了反应的进一步进行
D.水也参与了该反应,但饱和硫酸铜溶液中水太少
实验2虽然很快观察到溶液颜色变化,但出现了反应后总质量减小的情况,老师提醒小东,硫酸铜溶液呈酸性,所以总质量减小的原因可能是_________。
(3)小东通过反复实验和探究得出:向实验1的饱和硫酸铜溶液中加入等体积的水,将实验2中的烧杯换成如图2所示装置,均能达到实验目的,但该装置中缺少一种物品,请你在装置图中画出_________。
例7 利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m1。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是_________。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因_________。
(3)根据实验数据计算发现:,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是_________。
A.试管中高锰酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
跟踪练习
1.在一定密闭容器中加入a、b、c、d四种物质,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
40
40
10
32
反应后的质量/g
12