实验6 质量守恒定律的验证-【中考得高分】2025年中考化学实验与探究

中考得高分化学实验与探究 实验6质量守恒定律的验证 即复习实验内容。 【实验过程和原理】 1.化学家对化学反应进行定量研究 波义耳 拉瓦锡 HgO Hg0空气 Hg Hg 反应前后 金属加热后 物质的总 质量增加了 Hg 质量相等 (1)实验原理： (用化学方程式表示)。 (2)为什么拉瓦锡能够获得正确的结论？ (3)该实验的缺点是 2.氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液的反应 硫酸铜 稀溶液 氢氧化钠 稀溶液 (1)实验现象： (2)实验原理： (用化学方程式表示)。 3.碳酸钙与盐酸反应 ~稀盐酸 石灰石 (1)实验现象： (2)实验原理： (用化学方程式表示)。 【实验结论】 22 第一部分教材实验 幽总结实验要点。 1.验证质量守恒定律的条件是：①物质间发生的化学反应才遵循质量守恒定律；②有气体参加 或有气体生成的反应必须在密闭容器内进行。 2.“参加反应”意味着没有参加反应的物质的质量不能算在内，如杂质、反应的剩余物等。 3.质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其他方面如体积等不一定守恒。守恒的是“总质 量”，即参加反应的各反应物的总质量和生成物的总质量，沉淀、气体等都应考虑进去。 4.从微观角度分析质量守恒的原因：化学变化的本质就是原子的重新组合，化学变化前后分子 的种类会发生改变，但原子的种类、数目和质量不变，所以化学变化前后质量守恒。 5.从宏观角度分析质量守恒的原因：物质的化学变化中，物质的种类发生了变化，但元素的种 类没有改变，只是重新组成不同的物质，所以化学变化前后质量守恒。 Q强化实验练习。 1.[原理改进·装置创新]如图所示为小柯做的创新实验：将铜丝绕在电烙铁上，电烙铁用支架 固定在密闭的硬质玻璃管中，硬质玻璃管置于灵敏电子台秤上。接通电路，电烙铁开始工 作，可以观察到铜丝表面逐渐变黑，灵敏电子台秤读数保持不变。下列说法正确的是() A.加热过程中，铜丝的质量保持不变 电烙铁铜丝 B.加热过程中，硬质玻璃管内空气的质量保持不变 C.硬质玻璃管内的物质在反应前后的总质量保持不变 接线柱 D.该反应的化学方程式为Cu十O2一2CuO 支架 2.[原理改进](2024·江苏苏州·吴中、吴江、相城区二模)已知白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧 化碳气体，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前 药品和装置的总质量为m1,倒立杯子充分反应后称量总质量为m2,打开杯盖后称量总质量 为m3,三者的关系为m1=m2>m3,下列说法不正确的是 ( A.m1=m2,说明该反应遵循质量守恒定律 一鸡蛋壳 过滤网 B.m1>m3,是因为打开杯盖后气体逸出 过量白醋 C.白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果 D.通过该实验可知，验证质量守恒定律必须使用密封容器 3.[原理改进]质量守恒定律是化学反应遵循的普遍规律。请根据相关知识回答下列问题。 红热的 硫酸铜 稀盐酸、 入碳酸钙固体 (1)实验C不能用于验证质量守恒定律，原因是 (2)从燃烧需要的条件的角度分析，实验A中红热的玻璃管的作用是 装置中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以防止 中考得高分化学实验与探究 (3)铁和硫酸铜溶液反应的实验现象是 ,两者反应的微观示意图如下图所示，反应过程中真正参加反应的微观 粒子是 (填微观粒子符号)。 u㎡ S02 Cu2 SO? Fe2 SO Cu Fe Fe) 4.[原理改进·装置创新]老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。请回答下列问题。 稀盐酸 L稀盐酸 止水夹 碳酸钠 碳酸 粉 粉 白磷 甲 丙 (1)第1组同学设计了图甲的实验方案，用电子天平称量并记录加入稀盐酸前后装置和药品 的总质量。比较数据发现反应前后的质量并不相等，其原因是 (2)第2组同学设计了图乙的实验方案，以解决第1组同学遇到的问题。但有同学认为会产 生误差，他的理由是气球膨胀后不可忽略 的影响。老师肯定了该同学勇于质 疑、精益求精的科学精神。 (3)第3组同学设计了图丙的实验方案，既可以达到实验目的，还可以测定空气中氧气的体 积分数。 ①连接好装置后，打开止水夹，推或拉注射器活塞，松开手后 说明装置的气密性良好。 ②关闭止水夹，记录注射器的初始读数，用高能激光笔引燃白磷，燃烧结束，待装置冷却 后，打开止水夹。为保证锥形瓶内的氧气完全反应，实验中应采取的措施是 (写一条即可)。 5.[项目式学习]质量守恒定律是定量研究化学变化的重要依据。某化学兴趣小组以“再探质 量守恒”为主题开展项目式学习。 任务一：回归教材、复习旧知 回顾关于“化学反应前后物质的质量关系”的实验探究方案（如图1所示）。 硫酸铜 稀溶液 一稀盐酸 氢氧化钠 灰石 稀溶液 实验1氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应 实验2碳酸钙与稀盐酸反应 图1 第一部分教材实验 (1)实验1中观察到的实验现象是 (2)实验2中发生反应的化学方程式为 注射器的作 用是 (3)质量守恒定律的微观本质是原子的种类、 和 不变。 任务二：改进装置、拓展实验 化学兴趣小组同学设计了如图2所示的实验装置，已知白磷的着火点 止水夹 为40℃，按下列实验步骤开展探究。 步骤1：室温下，按图2所示组装装置，装入药品，称量装置的总质量为 m1g。 充满CO, 步骤2：从天平上取下装置，打开止水夹K1和K2,从K1处缓慢通入约 白磷一 一细沙 250mL锥形瓶 50mL氧气，再关闭K1和K2,再次称量装置的总质量为m2g。 图2 步骤3：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤4：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置的总质量为m?g。 (4)在上述步骤3中气球出现的现象是 ,有关反应的化 学方程式为 ,三次称量的m1、m2、m3的数值大小关 系是 任务三：总结规律、拓展延伸 化学兴趣小组同学利用加热高锰酸钾的方法验证质量守恒定律。如图3所示，将适量的高锰 酸钾装入试管，塞入一团棉花并测得反应装置（含棉花）与药品的总质量为m4g;加热一段时间 后，测得量筒中气体的体积为VmL;再次测得反应装置（含棉花）与药品的总质量为m5g。(已 知：常温常压下氧气的密度为pg·mL1) 高锰酸钾 导 图3 (5)加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 (6)同学们根据实验数据计算发现：(m4一m5)≠pV,与质量守恒定律不符。他们分析了可能 的原因，其中正确的是 (填序号)。 A.一部分氧气溶于水中 B.试管中的高锰酸钾没有完全分解 C.待导管口有连续气泡均匀冒出时用量筒收集氧气 D.停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 25试管中的气体受热膨胀(2)①4P+50,点燃2P,0, ②可燃物燃烧对氧气的浓度有最低限度要求（答案合 理即可)解析：(1)①试管中的温度达到白磷的着火 点，白磷与氧气接触，能燃烧，热水的温度达到白磷的 着火点，但白磷没有与氧气接触，不能燃烧，对比说明 可燃物燃烧需要与氧气接触。②试管中的白磷与氧气 接触，温度达到白磷的着火点，能燃烧，试管中的红磷 与氧气接触，温度没有达到红磷的着火点，不能燃烧， 对比说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点。 ③白磷燃烧放出热量，试管中的气体受热膨胀会使试 管中的气压增大，同时氧气被消耗会使试管中的气压 减小，反应刚开始时前者影响更大，所以气球a先变 大。(2)①红磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化 二磷。②反应结束红磷熄灭后，集气瓶中氧气的含量 约为10%，说明当氧气的浓度降低到一定程度，就不再 支持物质的燃烧，即可燃物燃烧对氧气的浓度有最低 限度要求，当氧气的浓度低于这个最低限度，可燃物即 使与氧气接触也无法燃烧。 6.(1)锥形瓶(2)吸收逸散的五氧化二磷，防止污染空 气(3)使白磷易与氧气接触(4)装置C中浸没在氢 氧化钠溶液中的长导管口有气泡冒出保证小试管中 的温度达到白瞬的着火点(5)2H,0,Ma0:2H,0+ 02个白磷燃烧，产生大量白烟解析：(1)仪器①是 锥形瓶。(2)五氧化二磷是常见的酸性氧化物，能与碱 反应，氢氧化钠溶液可以吸收逸散的五氧化二磷，防止 污染空气。(3)试管的体积决定了氧气与白磷的接触 面积，装白磷的试管小，其中的热水能较快排开，可以 使白磷易与氧气接触。(4)大试管中的空气受热膨胀 若观察到装置C中浸没在氢氧化钠溶液中的长导管口 有气泡冒出，则说明装置气密性良好；烧杯中加热水的 目的是保证小试管中的温度达到白磷的着火点。(5)过 氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气；装 置B中的白磷与氧气接触，温度达到着火点，可以燃 烧，产生大量白烟。 实验6质量守恒定律的验证 复习实验内容 【实验过程和原理】1.(1)2Hg+O2二2Hg0(2)在密 闭装置中进行反应(3)汞有毒，容易逸散，对环境和人体 有害2.(1)产生蓝色沉淀，天平平衡(2)CuSO4十 2NaOH-Na2SO4+Cu(OH)2Y3.(1)产生大量气 泡，天平平衡(2)CaCO,+2HCl一CaCl2+H2O+ CO2↑ 【实验结论】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 强化实验练习 1.C解析：加热过程中发生的反应为2Cu十0，△ 2CuO,铜丝表面有氧化铜生成，铜丝的质量变大，氧气 被消耗，硬质玻璃管内空气的质量变小，A、B、D错误； 根据质量守恒定律，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，故硬质玻璃 管内的物质在反应前后总质量保持不变，C正确。 2.D解析：化学反应前后，物质的总质量不变，说明该反 应遵循质量守恒定律，A正确；打开杯盖后，白醋与鸡 蛋壳反应生成的二氧化碳气体逸出，总质量变小，B正 确：质量守恒定律是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，因此白醋是 否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果，C正确； 若用有气体参加或生成的反应去验证质量守恒定律 时，必须在密闭容器中进行，但若用无气体参加或生成 的反应去验证质量守恒定律时，无须使用密封容器， D错误。 3.(1)有二氧化碳气体逸出，最终天平会向右偏(2)引 燃红磷（或使温度达到红磷的着火点）橡皮塞被弹飞 (3)铁丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色变为浅绿色 Fe、Cu+解析：(1)碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯 化钙、水和二氧化碳，产生的二氧化碳气体会逸散到空 气中，无法验证质量守恒定律。(2)实验A中，用红热 的玻璃管加热红磷，使其温度达到着火点以上，从而引 燃红磷；红磷燃烧放热，装置内的气体受热膨胀，气球 可以起到缓冲作用，防止因装置内外气压差过大造成 橡皮塞被弹飞。(3)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚 铁，实验现象为铁丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色 变为浅绿色；反应前后Fe变成Fe+、Cu+变成Cu, S0不变。 4.(1)反应生成的二氧化碳气体逸出装置(2)浮力 (3)①活塞回到原位②白磷过量（或反复推拉注射器 活塞等，答案合理即可)解析：(1)稀盐酸和碳酸钠反 应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应生成的二氧化碳逸 出装置，使得反应前后的质量不相等。(2)气球可以起 到密闭装置的作用，防止反应生成的二氧化碳逸出，但 是气球膨胀后，产生浮力，会对实验结果造成影响。 (3)①连接好装置后，打开止水夹，推或拉注射器活塞， 松开手后活塞回到原位，说明装置的气密性良好。 ②白磷过量，可以使氧气完全反应；实验中反复推拉注 射器活塞，可以使白磷和氧气充分接触，保证锥形瓶内 的氧气完全反应。 5.(1)产生蓝色沉淀，天平平衡(2)CaCO3+2HCl一 CaCl2+H2O+CO2个平衡装置内外气压，防止压强 过大将橡皮塞弹出（或可以控制反应速率）(3)数目 质量④气球先变大后变小4P+50,点燃2P,0, m,>m,=m(5)2KMn0,△KMn0,+Mn0,十 O2个(6)ACD解析：(1)氢氧化钠和硫酸铜反应生 成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，反应前后质量不变，天 平依然平衡。(2)石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸 反应生成氯化钙、水和二氧化碳；注射器可以控制反应 速率，还可以平衡装置内外气压，防止压强过大将橡皮 塞弹出。(3)化学反应前后原子的种类、数目和质量都 不变。(4)白磷燃烧放出热量，气体受热膨胀，气球变 大，由于氧气被消耗，锥形瓶内气压变小，气球变小，开 始时前者影响较大，所以气球先变大，后来后者影响较 大，气球又变小；白磷和氧气反应生成五氧化二磷；一 开始装置内充满了二氧化碳，装置的总质量为m1g,通 入50mL氧气排出50mL二氧化碳后称量装置的总 质量为m2g,因为二氧化碳的密度比氧气大，则m1> m2,该装置为密闭容器，化学反应前后质量不变，则 mg=m2,所以三次称量的m1、m2、m3的数值大小关系 是m1>m2=m3。(5)高锰酸钾在加热条件下分解生 成锰酸钾、二氧化锰和氧气。(6)一部分氧气溶于水 中，导致收集到的氧气的质量偏小，A正确；试管中的 高锰酸钾没有完全分解不会影响实验结果，B错误；待 导管口有连续气泡均匀冒出时用量筒收集氧气，则刚 开始有气泡冒出时的部分气体没有收集到，导致收集 到的氧气的质量偏小，C正确；停止加热时，先将导管 移出水面，有部分氧气逸出装置，没有收集到，导致收 集到的氧气的质量偏小，D正确。 实验7二氧化碳的实验室制取与性质 复习实验内容 一、【实验原理】石灰石或大理石稀盐酸CaCO,十 2HCl-CaCl2+H2O+CO2个 【实验过程】(1)先用止水夹夹住橡胶管，再向长颈漏斗中 加水至长颈漏斗中的液面比锥形瓶中的液面高出一段距 离，一段时间后，长颈漏斗中的液面高度不变，则装置的 气密性良好(2)石灰石或大理石稀盐酸(3)向上排空 气燃着的集气瓶瓶口木条熄灭 【实验分析】1.(1)粉末状的碳酸钠与稀盐酸的接触面积 大，反应速率太快(2)反应生成微溶于水的硫酸钙会覆 盖在石灰石（或大理石）的表面，阻止反应持续进行 (3)浓盐酸有挥发性，挥发出的氯化氢气体会使制取的二 氧化碳不纯2.防止气体从长颈漏斗中逸出（或形成液 封)3.澄清石灰水澄清石灰水变浑浊 二、【实验过程】1.(1)小气球缓缓上浮(2)塑料矿泉水瓶 变瘪2.(1)澄清石灰水变浑浊(2)紫色石蕊溶液变红 石蕊溶液重新变成紫色(3)燃着的蜡烛熄灭 【实验结论】1.大能2.Ca(OHD2+CO2-CaCO↓+ H03.H,0+C0,一H,C0,不稳定H,C0,△ H2O十CO2个4.可燃助燃 强化实验练习 1.D解析：石灰石和稀盐酸的反应为常温下的反应，不 需要加热，A不符合题意；CO2和HCl都能和NaOH 反应，不能用NaOH除去CO2中混有的HCl,B不符 合题意：浓硫酸具有吸水性，可干燥CO2,但应遵循“长 进短出”的原则，将气体从长导管口通入，C不符合题 意；CO2的密度比空气大且不与空气中的成分发生反 应，能用向上排空气法收集，应将CO2从长导管通入， 使空气从短导管排出，D符合题意。 2.C解析：稀硫酸能使石蕊变红的原因是稀硫酸中含有 H+,A正确；NaOH溶液呈碱性，能使石蕊变蓝，B正 确；碳酸受热易分解，而硫酸受热不易分解，所以加热 步骤①和④实验后的纸花，步骤④的纸花更易变为紫 色，C错误；步骤①说明酸能使石蕊变红，步骤②说明 水不能使石蕊变红，步骤③说明CO2不能使石蕊变 红，步骤④说明CO2和水反应生成一种酸，酸能使石 蕊变红，D正确。