内容正文:
第9讲」
质量守恒定律、化学方程式和基本反应类型
实验一题通关
实验质量守恒定律的验证
对接重难考法
例化学兴趣小组同学设计如图实验探究质
(7)【撰写实验报告】兴趣小组用下列装置来
量守恒定律,请根据图示回答问题:
探究“化学反应前后各物质的质量总和是否相
铁钉疏酸钢
等”,请你一起参与探究。
小气球
稀盐酸碳酸钠
溶液
玻
白
粉末
实验
导管
方案一
方案二
方案
沙
硫酸铜溶液
氧化
实验
盐酸
韵溶液
实验1
实验2
实验3
例题图1
装置
巩固基础要点
(1)实验1:白磷燃烧可观察到的现象是产生
反应前:分别将反应物、反应容器及砝码放在
大量白烟,放出热量,小气球先胀大后变瘪,天平最
托盘天平上,并调节游码使天平平衡
终平衡,该反应的化学方程式为P+50,点燃
①取下烧杯并将其倾
②取下烧杯并将其倾
斜,使试管中的盐酸
2P05。
斜,使试管中的氢氧
进入烧杯中,观察到
(2)实验2:待稀盐酸与碳酸钠充分反应后,再称
实验
化钠溶液进入烧杯
的现象是锌粒逐渐
量,观察到反应后天平不平衡,天平指针向右(选填
过程
中,观察到的现象是
溶解,有气泡产生,
“左”或“右”)偏转。同学们得到的结论是“实验2
有蓝色沉淀生成,溶
反应一段时间后,再
说明质量不守恒”。你认为实验2天平不平衡的原
液由蓝色变为无色,
把烧杯放回托盘天平
因是反应生成的二氧化碳逸出装置。
反应一段时间后,再把
上,天平的指针向
烧杯放回托盘天平上,
(3)实验3:烧杯中反应的化学方程式为F®+
右(选填“向左”“向
天平的指针不偏转
CSO,一FSO十Cu,反应前的质量=(选
右”或“不”,后同)偏转
填“>“<”或“=”)反应后的质量
化学
③CuSO+2NaOH
(4)从微观角度分析,在化学反应前后一定不
Zn 2HCI
方程
Na:SO+
变的是①③⑥(填序号)。
ZnCl2+H2↑
式
Cu(OH)2¥
①原子种类②分子种类③原子数目
实验
④分子质量⑤分子数目⑥原子质量
化学反应前后各物质的质量总和相等
结论
(5)实验1中小气球的作用是使装置密闭
①有同学认为方案一不能得出“化学反应前
(或防止橡胶塞飞出)(写一点即可):气球鼓起后
后各物质的质量总和相等”的结论,你认为他
会产生浮力,影响测量结果,需冷却至室温再称
的观点是否正确,并说明理由。不正确,化
量:实验时若取用白磷的量不足对实验的验证没
实验
学反应均遵循质量守恒定律
有(选填“有”或“没有”)影响。
反思
⑤若想要直接验证化学反应前后各物质的质
(6)根据上述三个实验,同学们得到实验结
量总和相等,给出一条合理建议:若是有气
论:参加反应的各物质的质量总和等于反应后
体参与或生成的反应,应在密闭容器中进行
生成的各物质的质量总和。
(8)【装置改进】同学们对实验2的反应装置进
应生成的二氧化碳不断增多,使装置内压强增大,
行了如图2所示的3种改进(B中NaOH溶液用于
容易导致橡胶塞飞出)。
吸收CO),你认为最佳装置是B(填字母),从另
气球
,稀盐酸
外两种装置中任选一种指出其不足:A的不足之
粉
处是反应生成的二氧化碳会使气球膨胀,装置浮
NaOH
Na:CO
Na.CO
溶液
粉末
粉末
力增大,导致天平失去平衡(或C的不足之处是反
例题图2
真题模拟明考向
命题点刀质量守恒定律的理解与验证
3.[2024黔东南州期未]“三效催化转换器”可将汽车
1.判断下列说法是否正确,正确的画“/”,错误的
尾气中有害气体处理为无污染的气体,下图为该
画“×”。
反应的微观示意图。下列说法错误的是(D)
(1)汇2021贵阳,4A]下图所示实验可探究甲烷中
O%+⊙⊙维化#@⊙0+①0
含有碳元素
(X)
乙
丙
第3题图
干爃的烧杯
A.乙和丙中所含元素种类相同
B.甲和丁中同种元素的化合价不相等
C,该反应中只涉及一种单质
第1(1)题图
D.该反应中生成丙、丁的质量之比为11:7
(2)[2022遵义,7A]下图实验设计能验证质量守
4.[2024黔东南州二模]从宏观、微观、符号相结合的
恒定律。
视角探究物质及其变化是学习化学的一种科学思
氨氧化钠
落液
维。我国承诺实现2030年前“碳达峰”,2060年前
“碳中和”,体现大国担当。
稀盐酸
(1)CO2资源化利用有利于实现“碳中和”。CO:
与某种单质反应转化为甲醇(CH,OH)的微观
第1(2)题图
示意图如下,画出乙框中的微观模型。
命题点2微观反应示意图
CO+:一定条件
●氢原子
●●
○氧原子
2.[2024遵义模拟]用甲烷和水反应制水煤气(混合
甲
兮
丁
○碳原子
气体),其反应的微观示意图如图所示。根据微
第4题图
观示意图得出的结论中,正确的是
(B)
(2)写出(1)中反应的化学方程式:C02+3H
0氢原子
一定条件
条件
8
氧原子
CHOH+H0。
碳原子
(3)从微观角度分析(1)中反应遵守质量守恒定
反应前
反应后
律的原因:化学反应前后原子的个数、种类、质
第2题图
量都不变。
A.该反应属于分解反应
(4)我国科学家在实验室实现以CO2和H2为
B.该反应中的四种物质都由分子构成
原料人工合成淀粉(CH。O,).,这也是CO2资
C.反应前后各物质总质量不变,原子种类改变
源化的一种方式,请从宏观角度分析能实现该
D.生成的一氧化碳和氢气的质量比为14:1
变化的原因是化学变化前后元素种类不变。
76
(5)请为实现2030年“碳达峰”,2060年“碳中
命题原④基本反应类型的判断
和”写一条号召语:低碳出行(合理即可)。
8.[2024黔南州期末]下列化学方程式中,属于化合
5.[2024毕节期末]在宏观、微观、符号之间建立联
反应的是
(C)
系是化学学科特有的思维方式。氨催化氧化是
ACO+Cu0△Cu+CO,
制硝酸的主要反应之一,其反应的微观示意图
如图所示。请回答下列问题
B.CaCO
高温
CO+CO2↑
.0000
000b00
○氮原子
C.2Na+C,点燃2NaC
P0-定
O氧原子
ad0
D.Zn+H2SO-ZnSO,+H2
●氢原子
命题点⑤利用化学方程式进行计算
第5题图
(1)该反应中参加反应的反应物分子个数之
9.[2024贵州,14]我国重载铁路加氢站今年投入了
比为4:5。
商业运营。机车加注80kg氢气作燃料,若用电
(2)该反应中氧化物有2种
解水的方法制取这些氢气,理论上需要水的质
(3)硝酸(HNO,)是一种具有强氧化性和强腐蚀
量是多少?(写出计算过程)
性的酸。硝酸的相对分子质量为63,硝酸中
解:设理论上需要水的质量为x。
氮元素的质量分数为22.2%(结果保留到
2H,0酒电2H,+十0,
0.1%)。
36
4
命题点3☒化学方程式的书写
80 kg
6.[2022遵义,16(5)第一空]我国是世界上最早使用
36
1
湿法炼铜的国家,其主要原理是将铁放人硫酸
480kg
铜溶液中把铜置换出来,该反应的化学方程式
x=720 kg
为Fe+CuSO,一FeS0,+Cu。
答:理论上需要水的质量为720kg。
7.[2021铜仁,11(3)、(4)①](1)铝的应用很广泛,在
10.[2023贵州,14门氢气可作燃料,若40g氢气完全
高温下,铝与三氧化二铬反应可置换出金属铬
燃烧,需要氧气的质量是多少?(写出计算
(Cr),写出该反应的化学方程式:2A1+
过程)
Cr.0高温2Cr+A.0
解:设需要氧气的质量为x。
(2)氨气是一种重要的化工原料,如图是氮气和
2H+0
点燃
2H0
氢气反应生成氨气的微观示意图。请写出此反
32
催化剂
40g x
应的化学方程式:
N2+3H
高温高压
2NH,
32x
0
催化剂
氢原子
440g
高温高压
●原子
x=320g
第7题图
答:需要氧气的质量为320g。
多情境试题分阶练
一情境夯基础目
能除去丝帛污渍。以上反应中不涉及的基本反
打宋根基掌圾核必和识
1.特色素材·传统工艺[2024河南]《周礼·考工记》中
应类型是
(C)
记载,古人将含碳酸钙的贝壳制成石灰乳,在草
A.化合反应
B.分解反应
木灰(含KCO3)的水溶液中加石灰乳,生成物
C.置换反应
D.复分解反应
2.[人教九上P116,5题改编]下列事实不能用质量
7.[2024武汉]化学项目小组用图1所示装置验证
守恒定律来解释的是
(B)
质量守恒定律。点燃红磷前电子天平示数为
A.高锰酸钾受热后固体质量减少
106.23g(见图1)。验证质量守恒定律后,待白
B.潮湿的衣服在阳光下晒干
烟完全沉降取下橡胶塞,片刻后再一起称量,电
C,蜡烛燃烧后长度越来越短,最后消失
子天平示数稳定为106.28g(见图2)
D.铁丝在氧气中燃烧,固体质量增加
3.[2024安徽]某实验小组按图a装置验证质量守
玻璃管
仪器甲
恒定律,一段时间后,发现锥形瓶内部分固体变
红磷
玻璃管
为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变
化与图b相符的是
(A)
质量
滴有食盐水的铁粉
图2
第7题图
回答下列问题:
时阿
图b
(1)仪器甲的名称为锥形瓶(选填“锥形瓶”或
第3题图
“烧杯”)
A.铁粉的质量
B.氮气的质量
(2)计算参加反应红磷的质量(结果精确到
C.氧元素的质量
D.固态物质的质量
0.01g)。
4.[2024大庆]下列化学方程式书写正确的是
解:参加反应的氧气质量为106.28g一106.23g=
(
D)
0.05ge
A.氧化铝溶于稀硫酸:A2O十2HSO
2AISO,+2H2O
设参加反应红磷的质量为x。
B.铁溶于稀盐酸:2Fe+6HCI一
2FeCl,+
4P+50
点燃2P0
3H24
124160
C.氢气还原氧化铜:CuO+H2—Cu十HO
0.05g
D.向硫酸铜溶液中滴加少量氢氧化钠溶液:
124
CuSO,+2NaOH-Cu(OH2+Na:SO
1600.05g
5.[2024常州门在电化学储能领域拥有巨大潜力的
x=0.04g
CuFeS可由以下化学反应制得:CuCI+FcCl+
2X无水乙二胺
答:参加反应红磷的质量为0.04g。
CuFeS+4NH,Cl,则可推测
△
令情境提思维
综合提升灵语运用知识
X是
(B)
8.[2024吉林]海洋资源的综合利用是解决人类社
A.NH
B.(NH)2S
会资源短缺的重要途径之一。工业上电解饱和
C.NH CI
D.(NH)2SO
6.[2024天津]写出下列反应的化学方程式。
食盐水时发生如下反应:2NaC1+2X通电
(1)一氧化碳在空气中燃烧:2C0+0
点燃
2NaOH十H2↑十Cl2个。下列说法正确的是
2C0·
(D)
(2)高锰酸钾在加热条件下分解:2KMO
A.X的化学式为O
K,MnO,+MnO2+O2↑。
B.NaCI和Cl2中氯元素化合价都为0
(3)硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应:CSO,十
C,该反应的基本反应类型是分解反应
BaC—BaSO,¥+CuCl2。
D.生成的H2是一种清洁的高能燃料
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9.#色考法·通向思维[2024河北]当前,氨气(NH3)的
任务二:发现问题、拓展延伸
能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮
方案A中因有氧气参加反应,故采用密闭装
气和氢气合成氨气,一定条件下,在密闭容器中
置。但方案B中铁与硫酸铜反应,反应物和生
加入反应物和催化剂进行该反应,反应前后各
成物都没有气体,为什么也要用密闭装置呢?
物质的质量如图所示,图中有两处被墨迹遮盖。
于是在老师的指导下,小组同学再次实验,并
下列说法正确的是
(B)
使用pH传感器测定锥形瓶内溶液的pH,其
↑质量g
数据如图2。那么导致溶液酸性改变的原因是
80
口反应前
什么呢?
☑反应后
3.8
氮气氢气氨气催化剂物质
3.6
3.4
第9题图
3.2
A.反应后催化剂的质量为8g
0200040006000800010000时间6
B.参加反应的氢气质量为6g
第10题图2
H
【提出猜想】猜想甲:硫酸铜溶液和铁作用
C.氨气分子的微观示意图为“
所致:
H
猜想乙:硫酸铜溶液和空气作用所致;
D.参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为
猜想丙:硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
4:1
【进行实验】
10.质量守恒定律是定量研究化学变化的重要依
(3)为验证上述猜想,现提供如下用品:用煮沸
据。某小组以“再探质量守恒”为主题开展项
并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、
目式学习。
洁净的铁钉、H传感器等,实验过程如下表,
任务一:回归教材、复习旧知
请完成表格中①②两处填空。
回顾课本中有关对“化学反应前后物质的质量
实验
关系”的实验探究方案(如图1所示)
序号
实验1
实验2
实验3
橡胶塞
橡胶塞
玻璃
铁钉
橡胶塞日
橡胶寒
硫酸铜
溶液
实验4%的硫
①4%的
物
铁
硫酸铜
油
4%的硫
内容
酸铜溶M
溶液
、铁
液5mL图
5mL
钉
酸铜流
方案A:红磷燃烧前后
方策B:铁钉与硫酸铜溶液反
质量的测定
应前后质量的测定
实验
pH先减小
现象
后略增大
pH略增大
pH不变
第10题图1
实验
(1)方案A中红磷量不足不会(选填“会”或
结论
猜想②丙成立
“不会”)对实验结果产生影响。
【反思拓展】
(2)方案B中发生反应的化学方程式为Fe+
(4)通过以上探究活动,请分析方案B中用橡
CuSO,=FeSO,+Cu
胶塞形成密闭装置的原因可能是防止溶液酸
两个方案反应前后天平均保持平衡,说明上述
性增强,与铁钉反应产生氢气,氢气逸出装置
两个反应前后物质的总质量不变。
无法验证质量守恒定律。
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