内容正文:
4.3 质量守恒定律
(分层练习)
基础知识清单
一、探究化学反应前后物质的质量关系
实验方案
方案一:红磷燃烧前后质量的测定
方案二:铁钉与硫酸铜溶液反测定应前后质量的测定
实验装置
实验步骤
(1)在底部铺有细沙的锥形瓶中,放入一小堆干燥的红磷
(2)在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管,在其上端系牢一个小气球,并使玻璃管下端能与红磷接触
(3)将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡,记录所称的质量m1
(4)取下锥形瓶,将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧,并将红磷引燃
(5)待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上,记录所称的质量m2
(6)比较m1和m2的大小
(1)在锥形瓶中加入适量硫酸铜溶液,塞好橡胶塞
(2)将几根铁钉用砂纸打磨干净,将盛有硫酸铜溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称的质量m1
(3)将铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察实验现象
(4)待反应一段时间后溶液颜色改变时,将盛有反应后溶液和铁钉的锥形瓶放在托盘天平上称量,记录所称的质量m2
(5)比较m1和m2的大小
实验现象
红磷燃烧产生大量白烟;玻璃管上的小气球先膨胀后变瘪;红磷燃烧前后的质量m1=m2
铁钉表面覆盖了一层红色的物质,锥形瓶中液体的颜色由蓝色逐渐变成浅绿色;铁钉和硫酸铜溶液反应前后的质量m1=m2
文字、符号表达式
磷+氧气 五氧化二磷
磷+氧气 五氧化二磷
铁+硫酸铜→铜+硫酸亚铁
磷+氧气 五氧化二磷
实验结论
参加反应的红磷和氧气的质量总和等于反应后生成的五氧化二磷的质量
参加反应的铁和硫酸铜的质量总和等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和
实验注意事项:
(1)锥形瓶底部铺一层细沙的目的是防止锥形瓶底因受热不均而炸裂。
(2) 玻璃管下端与红磷接触的目的是引燃红磷,还能起到导气的作用。
(3) 在锥形瓶口的像胶塞上安装一根玻璃管,在其上端系牢一个小气球,目的是①缓冲作用,防止红磷燃烧产生的热量使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞;②密封作用。
(4)此实验成功的关键是装置气密性要良好。第二次称量时,必须等到装置冷却,气球变瘪。
(5)在设计质量守恒定律验证实验时,尽量不选择有气体参加或有气体生成的化学反应,如果选择了这样的化学反应,反应应在密闭容器中进行,否则反应后的质量会增大或减小。
(6)用有气体生成的化学反应验证质量守恒定律,密封装置时,一般不选择气球,因为实验结束后鼓起的气球所产生的浮力会导致测量出的生成物的质量减小。
二、质量守恒定律
1.内容
参加化学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,这个规律就叫做质量守恒定律。
2.说明
(1)质量守恒定律适于所有的化学反应(即物质的化学变化),不能用于解释物理变化。
(2)质量守恒定律强调的是“质量守恒”,不包括体积、分子数等守恒.
(3)注意正确认识“参加化学反应”的物质,不包括催化剂和未反应的物质的质量,如有的反应需要使用催化剂,不能将催化剂视为反应物;有的物质没有全部参加反应,在利用该定律计算生成物的总质量时,不能将未反应的物质的质量计入反应物的质量总和当中。
(4)参加化学反应的“各物质”与生成的“各物质”应当包括固态、液态、气态所有的物质。
(5)“质量和”相等,而非“质量比”相等。
(6)质量守恒定律中的“守恒”是指物质的总质量守恒,而非某一种或几种物质的质量守恒。
3.利用原子、分子知识解释质量守恒的原因
化学反应前后原子的种类、数目、质量都没有改变。所以,化学反应前后物质的质量总和必然相等。
三、质量守恒定律应用
1.解释化学反应
①帮助我们进一步理解化学反应——生成新物质,但不能产生新元素(或原子)。
②解释化学反应前后物质的质量变化。
2.确定物质的组成元素
根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,所以可通过计算判断参加反应的或反应生成的元素质量。
3.求化学式:根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,可求化学反应中某一物质的化学式。
一、单选题
1.下列现象中,能用质量守恒定律解释的是( )
A.10g水受热变成10g水蒸气
B.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小
C.10mL水与10mL酒精混合后体积小于20mL
D.打开盛酒精的试剂瓶瓶盖,酒精质量逐渐变小
2.下列有关质量守恒定律的认识,正确的是( )
A.质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,与微观过程无关
B.10g食盐加上100g水,配成了110g食盐水,这个过程遵守质量守恒定律
C.煤块燃烧后,变成质量小得多的煤灰,说明煤燃烧的反应不符合质量守恒定律
D.32g硫与32g氧气充分加热