5.1 质量守恒定律(5大题型专项训练,辽宁专用)化学新教材人教版九年级上册
2025-12-08
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题1 质量守恒定律 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 质量守恒定律 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.02 MB |
| 发布时间 | 2025-12-08 |
| 更新时间 | 2025-12-08 |
| 作者 | 兰松 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-12-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55320431.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
5.1 质量守恒定律
题型01 质量守恒定律的内容与适用范围
题型02 质量守恒定律的实验验证
题型03 质量守恒定律的微观与宏观解释
题型04 利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成
题型05 确定化学反应中有关物质的质量关系
题型01 质量守恒定律的内容与适用范围
一、质量守恒定律的内容
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,这一规律叫做质量守恒定律。
二、适用范围
仅适用于化学反应,不适用于物理变化(比如水蒸发成水蒸气的质量变化,属于物理变化,不遵循此定律)。
三、关键理解要点
1.研究的是 “质量” 守恒:仅针对质量,体积、状态等其他物理量的变化,不遵循此规律;
2.研究对象是 “实际参加反应” 的物质:未参与反应的物质(比如过量剩余的反应物),其质量不计入 “反应物总质量”;
3.包含所有状态的物质:反应物、生成物需涵盖固、液、气等所有状态(比如有气体生成的反应,气体质量要计入生成物总质量);
4.是 “总质量” 守恒:指所有反应物、生成物的总质量相等,不是某一种或几种物质的质量相等。
【典例1】(25-26九上·辽宁锦州实验学校·期中)下列变化可以用质量守恒定律解释的是
A.铜加热后质量增加
B.分离液态空气后物质的总质量不变
C.5 g食盐溶解在95 g水中,形成100 g食盐溶液
D.100 mL水中加入100 mL酒精后,形成总体积小于200 mL的溶液
【答案】A
【详解】A、铜加热后与氧气反应生成氧化铜,质量增加,属于化学变化,符合质量守恒定律,故选项正确;
B、分离液态空气没有新物质产生,属于物理变化,不能用质量守恒定律来解释,故选项错误;
C、5g食盐溶解在95g水中,成为100g食盐溶液的过程中没有新物质产生,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项错误;
D、100mL水中加入100mL酒精,由于分子间有间隔,总体积小于200mL,没有发生化学变化,不能用质量守恒定律来解释,故选项错误。
故选:A。
【变式1-1】(24-25九上·辽宁大连普兰店区第七中学·月考)下列不能用质量守恒定律解释的是
A.石蜡熔化前后,其质量不变
B.12g镁在8g氧气中完全燃烧后生成20g氧化镁
C.木柴在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比原木柴的质量小
D.在空气中加热铜粉,生成物的质量比原铜粉的质量大
【答案】A
【详解】A. 石蜡熔化是物理变化,质量守恒定律是化学变化普遍遵守的规律,此选项符合题意;
B. 设12g镁在8g氧气中完全燃烧后生成氧化镁的质量为x。
,x=20g,根据质量守恒定律,12g镁在8g氧气中完全燃烧后生成20g氧化镁,此选项不符合题意;
C. 木柴在空气中燃烧生成的二氧化碳气体扩散到空气中,木柴燃烧后化为灰烬,根据质量守恒定律,灰烬的质量比原木柴的质量小,此选项不符合题意;
D. 在空气中加热铜粉,铜粉与氧气反应生成氧化铜,根据质量守恒定律,生成物的质量比原铜粉的质量大,此选项不符合题意。
故选A。
【变式1-2】(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A.蜡烛燃烧时慢慢变短 B.湿衣服在阳光下晒干
C.铁生锈后质量变大 D.红磷在密闭的容器内燃烧质量不变
【答案】B
【详解】A、蜡烛燃烧时慢慢变短,是因为蜡烛燃烧生成二氧化碳和水等物质逸散到空气中,属于化学变化,能用质量守恒定律解释;
B、湿衣服在阳光下晒干,是水由液态变为气态,发生的是物理变化,质量守恒定律适用于化学变化,该现象不能用质量守恒定律解释;
C、铁生锈是铁与空气中氧气、水等发生化学反应,生成铁锈,根据质量守恒定律,参加反应的铁、氧气和水的质量总和等于生成铁锈的质量,所以铁生锈后质量变大,能用质量守恒定律解释;
D、红磷在密闭容器内燃烧,根据质量守恒定律,参加反应的红磷和氧气的质量总和等于生成五氧化二磷的质量,所以质量不变,能用质量守恒定律解释。
故选B。
【变式1-3】(25-26九上·辽宁沈阳铁西区·期中)不能用质量守恒定律解释的现象是
A.铜丝灼烧后质量增加 B.铁丝燃烧,其固体质量增加
C.水受热蒸发 D.木材燃烧后质量减少了
【答案】C
【详解】质量守恒定律只适用于化学变化。
A、铜丝灼烧,是化学变化,能用质量守恒定律解释,A不正确;
B、铁丝燃烧,是化学变化,能用质量守恒定律解释,B不正确;
C、水受热蒸发,为物理变化,不能用质量守恒解释,C正确;
D、木材燃烧,是化学变化,能用质量守恒解释,D不正确。
故选C。
题型02 质量守恒定律的实验验证
实验 1:盐酸与碳酸钠粉末的反应(验证质量守恒)
实验目的:测定盐酸与碳酸钠反应前后的质量变化,验证质量守恒定律。
实验步骤:①将盛有盐酸的小管放入装有碳酸钠粉末的烧杯,放在天平上平衡;
②倾斜烧杯,使盐酸与碳酸钠混合反应;
③反应后再将烧杯放回天平,观察平衡情况。
实验现象:剧烈反应,产生大量气泡;天平指针向右偏(反应后质量 “变轻”)。
天平不平衡的原因:反应生成的CO2气体逸散到空气中,未被计入反应后物质的总质量。
反应文字表达式:碳酸钠 + 氯化氢 →氯化钠 + 二氧化碳 + 水
实验 2:镁条燃烧的反应(验证质量守恒)
实验目的:测定镁条燃烧前后的质量变化,验证质量守恒定律。
实验步骤:①将打磨后的镁条与陶土网一起放在天平上称量;
②点燃镁条,观察燃烧现象;
③燃烧后将产物与陶土网放回天平,对比质量。
实验现象:发出耀眼白光,生成白色固体;反应后物质质量 “不相等”(通常 “变重”)。
天平不平衡的原因:镁条燃烧时消耗了空气中的O2,但O2的质量未被计入反应前的总质量。
反应文字表达式:
归纳总结:所有化学反应都遵循质量守恒定律;但设计验证实验时,若反应有气体参与 / 生成,必须在密闭装置中进行(防止气体逸散或未计入质量),才能直接观察到天平平衡。
【典例2】(25-26九上·辽宁本溪·期中)用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如图所示)来验证质量守恒定律。下列说法错误的是
A.实验前应检查装置的气密性 B.铜粉应足量
C.气球有密封和缓冲压强的作用 D.反应前后,固体中铜元素的质量相同
【答案】B
【详解】A、该实验是验证质量守恒定律,原理是反应前后装置内物质的总质量不变,故反应必须在密闭容器中进行,若装置漏气则无法验证,所以实验前应检查装置的气密性,该说法正确,不符合题意;
B、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等,故铜粉不足也能验证质量守恒定律,符合题意;
C、该实验中氧气参与了反应,需要在密封环境中进行,故气球可以起到密封的作用,同时加热过程中,装置内压强增大,气球可以起到缓冲气压的作用,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,故反应前后,固体中铜元素的质量相同,不符合题意。
故选B。
【变式2-1】(24-25九上·辽宁盘锦兴隆台区·期末)下列实验不能用于验证质量守恒定律的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
A、白磷燃烧生成五氧化二磷,反应在密闭容器中进行,反应前后天平平衡,可以用于验证质量守恒定律,故选项错误;
B、石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,反应过程中二氧化碳气体逸出,烧杯中的物质质量减少,导致天平不平衡,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项正确;
C、锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应在密闭容器中进行,反应前后天平平衡,可以用于验证质量守恒定律,故选项错误;
D、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应前后天平平衡,可以用于验证质量守恒定律,故选项错误;
故选:B。
【变式2-2】(24-25九上·辽宁大连西岗区·期中)如图通过加热铜粉来验证质量守恒定律。下列有关说法中,正确的是
A.铜粉加热后由红色变为黑色
B.该实验不遵循质量守恒定律
C.可以用玻璃棒来代替玻璃导管
D.反应前锥形瓶内铜粉和氧气的总质量一定等于生成的氧化铜的质量
【答案】A
【详解】A.铜与氧气在加热条件下反应生成黑色固体氧化铜,可观察到铜粉加热后由红色变为黑色,故A正确;
B.所有化学反应都遵循质量守恒定律,故B错误;
C.不能用玻璃棒来代替玻璃导管,是因为玻璃管与气球相连,能够平衡装置内外压强,防止瓶塞喷出,故C错误;
D.反应前锥形瓶内铜粉和氧气的总质量不一定等于生成的氧化铜的质量,因为铜和氧气不一定恰好完全反应,故D错误。
故选:A。
【变式2-3】(25-26九上·辽宁沈阳第七中学·期中)为达到实验目的,下列实验设计及操作均合理的是
A.测定空气中氧气体积含量
B.证明石蜡中含有碳元素
C.验证质量守恒定律
D.探究氧气的助燃性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽除去了氧气,但增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,故选项实验设计不合理;
B、图中实验,澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的,反应物氧气中只含有氧元素,说明石蜡中一定含有碳元素,故选项实验设计合理;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应过程中氧气逸出,烧杯中的物质质量减少,导致天平不平衡,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项实验设计不合理;
D、铁丝在氧气中燃烧时,为防止高温生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂,集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙,图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙,故选项实验设计不合理。
故选B。
题型03 质量守恒定律的微观与宏观解释
一、化学反应的实质(微观过程)
化学反应的过程,是反应物的分子先分裂成原子,这些原子再重新组合成新的分子,最终新分子聚集形成新物质(以分子构成的物质为例,变化流程为:
二、质量守恒的根本原因
质量守恒的核心是 “原子的状态不变”:
微观层面:化学反应前后,原子的种类、数目、质量都没有改变;
宏观层面:化学反应前后,元素的种类、质量不变,且所有反应物与生成物的总质量也不变。
三、化学反应前后的 “变” 与 “不变”
一定不变的内容
一定改变的内容
可能改变的内容
宏观
①元素的种类;②元素的质量;③物质的总质量
物质的种类
元素的化合价
微观
①原子的种类;②原子的数目;③原子的质量
分子的种类
分子的总数
【典例3】(25-26九上·辽宁沈阳第七中学·期中)如图是某个化学反应前后各种物质的微观模拟图,图中●和○分别表示不同元素的原子。根据图示判断,下列说法正确的是
A.该反应中有单质生成
B.原子种类在化学变化前后没有改变
C.该反应是分解反应
D.参加反应的两种分子的个数比为1:4
【答案】B
【分析】
由微观反应示意图以及质量守恒定律可知,该反应的微观反应示意图可表示为。
【详解】A、由分子结构模型可知,该反应生成物的分子是由不同种原子构成的,因此该反应生成物属于化合物,故A说法错误;
B、由质量守恒定律可知,原子种类在化学变化前后没有改变,故B说法正确;
C、由微观反应示意图可知,该反应是由两种分子反应生成另一种新分子,因此该反应属于化合反应,故C说法错误;
D、由微观反应示意图可知,参加反应的两种分子的个数比为1:2或2:1,故D说法错误。
故选B。
【变式3-1】(25-26九上·辽宁鞍山立山区·期中)硅芯片是很多电子产品的核心。下图是某种制取硅反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.该反应属于化合反应类型
B.反应前后原子种类和数目发生了改变
C.该反应前后分子数目不变
D.参加反应的甲、乙分子个数比为
【答案】D
【分析】由图可知,该反应为SiCl4和H2在高温下反应生成Si和HCl,该反应的化学方程式为:SiCl4+2H2Si+4HCl。
【详解】A、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应,A项错误;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目都不发生改变,B项错误;
C、根据分析,反应前有1个SiCl4和2个H2,反应后生成了1个Si和4个HCl,该反应前后分子数目发生了改变,C项错误;
D、根据分析中化学方程式可知,参加反应的甲和乙的分子个数比为:1:2,D项正确。
故选D。
【变式3-2】(25-26九上·辽宁阜新实验中学·期中)元素观、粒子观是化学的重要观念。下列有关元素和粒子的说法不正确的是
A.分子可分,原子不可分
B.分子、原子和离子都是构成物质的粒子
C.元素的原子序数与该元素原子核电荷数在数值上相等
D.在物质发生化学变化时,原子的种类不变,元素的种类也不会改变
【答案】A
【详解】A、分子在化学变化中可分,但原子在化学变化中不可再分;然而原子在核反应中可再分,因此“原子不可分”的说法不严谨,不正确。
B、分子、原子和离子都是构成物质的粒子,正确。
C、原子序数等于原子核内质子数,核电荷数也等于质子数,因此数值上相等,正确。
D、化学变化中原子种类不变,元素是具有相同质子数的一类原子的总称,因此元素种类也不变,正确。
故选A。
【变式3-3】(2024·辽宁省丹东市·月考)处理汽车尾气时,使两种有害气体在催化剂和受热条件下发生反应,反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.反应前后分子种类不变 B.反应前后元素种类发生改变
C.反应物分子个数比为 D.反应前后原子种类和个数不变
【答案】D
【分析】由反应的微观过程示意图可知,该反应物是CO、NO,生成物是CO2、N2,则该反应的方程式是。
【详解】A、反应前是CO、NO,反应后是CO2、N2,反应前后分子种类改变,不符合题意;
B、反应前元素为C、N、O,反应后元素为C、N、O,反应前后元素种类不变,不符合题意;
C、反应物分子个数比为2:2=1:1,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,反应前原子为C、N、O,反应后原子为C、N、O,反应前后原子种类和个数不变,符合题意。
故选D。
题型04 利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成
一、利用质量守恒定律确定物质的元素组成
1.依据:化学反应前后,元素的种类不变(反应物的元素种类 = 生成物的元素种类)。
2.适用:判断某未知反应物(如可燃物)或生成物的元素组成(常考:可燃物燃烧类问题)。
3.实例(以 “确定某可燃物的元素组成” 为例)
例:某可燃物在氧气中完全燃烧,生成 8.8gCO2和 5.4g H2O,求该可燃物的元素组成。
①找出已知生成物的元素:CO2含 C、O 元素,H2O含 H、O 元素;氧气(O2)只含 O 元素。
②根据元素种类不变,确定可燃物的必含元素:生成物中的 C、H 元素,只能来自可燃物(因为O2不含 C、H),因此可燃物一定含 C、H 元素。
③判断是否含 O 元素(需通过质量计算):
计算生成物中 C、H 的质量:
对比可燃物的质量:若可燃物质量为 3.0g → 只含 C、H;若可燃物质量 > 3.0g → 含 C、H、O(差值为 O 的质量)。
二、利用质量守恒定律确定物质的成分(化学式)
1.依据:化学反应前后,原子的种类、数目不变(反应物的原子总数 = 生成物的原子总数)。
2.适用:确定化学方程式中未知物质的化学式(如配平中未知物、反应中生成的未知物质)。
3.实例(以 “确定未知物质 X 的化学式” 为例)
例:已知反应 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6X,求 X 的化学式。
①写出反应前后已知物质的原子种类及数目:反应物2NH3 + 3Cl2:N(2 个)、H(6 个)、Cl(6 个);生成物N2:N(2 个)
②根据原子数目不变,计算未知物 X 的原子:生成物中还缺少:H(6 个)、Cl(6 个),这些原子全部来自 6 个 X 分子;因此 1 个 X 分子含有的原子:H(6÷6=1)、Cl(6÷6=1)。
确定 X 的化学式:X 的化学式为HCl。
【典例4】(25-26九上·辽宁丹东凤城·期中)在密闭容器内,甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应,反应前后各物质的质量如表所示。下列说法错误的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
17
10
25
48
反应后的质量/g
18
10
33
x
A.乙可能是该反应的催化剂 B.反应中生成甲、丙的质量比为1:8
C.x的值为9 D.丁物质发生了分解反应
【答案】C
【详解】A、乙质量不变,可能是催化剂,也可能不参与反应,说法正确。
B、生成甲的质量是1g,生成丙的质量是8g,质量比为,说法正确。
C、根据质量守恒定律,反应前后总质量相等,计算得反应前总质量,反应后总质量,解得。说法错误。
D、该反应是丁分解生成甲和丙(一种物质生成两种物质),属于分解反应。说法正确。
故选C。
【变式4-1】(25-26九上·辽宁大连瓦房店·月考)山西博物院展出的青铜器“鸟尊”表面覆盖绿色锈迹[主要成分为Cu2(OH)2CO3]。空气中与其形成无关的物质是
A.O2 B.H2O C.CO2 D.N2
【答案】D
【详解】铜生锈属于缓慢氧化,一定有氧气参加反应,根据铜锈主要成分化学式:Cu2(OH)2CO3,可知,其中含有铜、氢、碳、氧元素,根据反应前后元素种类不变,可推出参与反应的物质中一定还含有H2O和CO2。铜锈中不含氮元素,所以与氮N2无关。
故选D。
【变式4-2】(2025·辽宁省锦州市·三模)碳酸氢铵 (NH4HCO3)是一种常见的氮肥,极不稳定,常温下就会分解生成水、二氧化碳和一种有刺激性气味的气体,该气体可能是
A.SO2 B.NH3 C.O2 D.N2
【答案】B
【详解】A、二氧化硫中含有硫元素,然而碳酸氢铵中并不含硫元素。依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,所以反应不可能生成二氧化硫,A错误;
B、氨气由氮元素和氢元素组成,这两种元素在碳酸氢铵中都存在,所以从元素种类角度看,该气体有可能是氨气。而且氨气具有刺激性气味,符合题目中对生成气体的描述,B正确;
C、氧气是无色无味的气体,而题目中明确说明生成的是有刺激性气味的气体,所以该气体不可能是氧气,C错误;
D、氮气同样是无味气体,不符合题目中生成有刺激性气味气体的条件,D错误。
故选B。
【变式4-3】(2025·4月辽宁省抚顺市·模拟)某物质燃烧后生成二氧化碳和水。下列有关该物质的叙述不正确的是
A.该物质一定含碳、氢元素 B.该物质可能含有氧元素
C.该物质可能是纯净物 D.该物质不可能是混合物
【答案】D
【分析】二氧化碳中含有碳、氧元素,水中含有氢、氧元素,而氧气中含有氧元素,根据“反应前后元素种类不变“,则该物质中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。
【详解】A、由分析可知,该物质中一定含有碳、氢元素,该选项叙述正确;
B、由分析可知,该物质中可能含有氧元素,该选项叙述正确;
C、该物质可能只含一种物质,属于纯净物,该选项叙述正确;
D、该物质中也可能含有多种物质,属于混合物,该选项叙述不正确。
故选D。
题型05 确定化学反应中有关物质的质量关系
依据:所有方法的基础:质量守恒定律(参加反应的各物质质量总和 = 反应后生成的各物质质量总和)。
方法一:利用质量守恒定律,直接求反应中物质的未知质量
1.适用于:已知部分反应物 / 生成物的质量,求另一物质的质量(常用于实验数据类题目)。
2.步骤:①明确 “参加反应的物质”:排除未参与反应的剩余物质(如过量的反应物);
②列出反应前后已知物质的质量;
③根据 “反应物总质量 = 生成物总质量”,列等式计算未知质量。
3.实例:某反应中,10g A 与 20g B 恰好完全反应,生成 15g C,求生成 D 的质量。
反应物总质量:(10g + 20g = 30g)
生成物总质量:(15g + m(D))
由质量守恒:(30g = 15g + m(D) → m(D) = 15g
方法 2:根据化学方程式,计算物质的质量比 / 具体质量
1.适用于:已知一种物质的质量,求其他物质的质量(或计算各物质的质量比)。
2.步骤(规范解题流程)
1 设:设未知物质的质量为x;
2 写:写出配平的化学方程式;
3 算:计算方程式中各物质的 “相对分子质量 × 化学计量数”(即相对质量);
4 列:根据 “相对质量比 = 实际质量比”,列比例式;
5 解:求解x;
6 答:写出答案。
3.实例(加热高锰酸钾制氧气)
已知加热 31.6g 高锰酸钾,求生成氧气的质量。
设:生成\O2的质量为x;
写:
算:相对质量 → 2KMnO4:2×(39+55+16×4)=316;O2:32;
列:;
解:x = 3.2g;
答:生成氧气的质量为 3.2g。
【典例5】.(25-26九上·辽宁沈阳第一七五中学教育集团·期中)某化学学习小组同学通过实验探究物质化学反应前后物质质量的变化。
【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体,遇水变蓝色,可以检验是否有水,也可以吸收水。
【提出问题】反应前后物质的总质量存在什么关系?
【提出假设】参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等。
【设计实验】甲同学设计的实验如A图所示,乙同学设计的实验如B图所示,他们反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察,甲同学实验过程中观察到气球先膨胀后缩小。
【实验结论】
(1)甲认为:在化学反应中,生成物总质量与参加反应的反应物总质量相等;乙认为:在化学反应中,生成物总质量与参加反应的反应物总质量不相等,你认为 (填:“甲”或“乙”)结论错误,请解释导致结论错误的原因 。
(2)将化学实验图像化也是帮助我们深入理解原理的好方法。若用本图像来记录A实验,则纵坐标可以表示________。(填序号)
A.装置内氧元素的质量 B.装置内物质总质量
C.装置内的原子总数 D.装置内的氧分子总数
【反思拓展】
(3)小明设计了实验C来验证质量守恒定律,小刚认为该实验设计是错误的,原因是 。
(4)实验D中丙同学发现镁条燃烧后生成物的质量大于参加反应的镁条质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。丁同学对此提出了异议,丁同学的理由是 。
【交流应用】为了测定蜡烛元素组成,小华设计蜡烛燃烧实验并用下列装置吸收反应生成的水和二氧化碳(假定每步吸收完全),实验过程已省略。测定质量结果如下表:
A装置
B装置
C装置
反应前的质量/g
85.9
80.0
100.6
反应后的质量/g
82.9
83.6
109.4
请根据实验数据计算:
(5)蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为 。
(6)蜡烛中 (填“含”或“不含”)氧元素。
【答案】(1) 乙 生成的氧气扩散到空气中,造成烧杯内物质的总质量减轻
(2)ABC
(3)水和酒精混合没有发生化学反应,无法验证质量守恒定律
(4)有氧气参加了反应(合理即可)
(5)6:1
(6)含
【详解】(1)化学反应前后物质的总质量不变,则乙结论错误;
过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,产生的氧气会逸散到空气中,造成反应后烧杯内物质的总质量减小,天平不平衡。
(2)A、反应前后元素种类不变,符合题意;
B、反应前后物质的总质量不变,符合题意;
C、反应前后原子的种类和个数不变,符合题意;
D、白磷燃烧消耗氧气,反应过程中氧分子总数减少,不符合题意。
故选ABC。
(3)质量守恒定律只适用于化学变化,水和酒精混合没有发生化学反应,则无法验证质量守恒定律。
(4)镁条燃烧消耗氧气,生成氧化镁固体,由于有氧气参加了反应,则反应后生成物的质量大于参加反应的镁条的质量。
(5)蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,无水硫酸铜能吸收水蒸气,澄清石灰水能吸收二氧化碳,则生成的水和二氧化碳的质量分别为83.6g-80g=3.6g、109.4g-100.6g=8.8g,3.6g水中氢元素质量为,8.8g二氧化碳中碳元素质量为,反应前后元素种类和质量不变,则蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为2.4g:0.4g=6:1。
(6)A装置中减少的质量为85.9g-82.9g=3g,则说明消耗蜡烛的质量为3g,但蜡烛中碳元素和氢元素的质量之和为2.4g+0.4g=2.8g,小于3g,则蜡烛中含有氧元素。
【变式5-1】(2025·辽宁省沈阳市·二模)在密闭容器内,甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应,反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法错误的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
17
10
25
48
反应后的质量/g
18
10
33
X
A.乙可能是该反应的催化剂
B.丁为生成物
C.X的值为39
D.反应中生成的甲、丙的质量比为1:8
【答案】B
【分析】由表格数据可知,反应前后甲、丙的质量增加,说明甲、丙为生成物;反应前后乙的质量不变,说明乙可能是该反应的催化剂,也可能是不参与该反应的物质;根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则,解得,则反应前后丁的质量减小,说明丁为反应物,则该反应为丁在一定条件下分解生成甲和丙。
【详解】A、由分析可知,乙可能是该反应的催化剂,说法正确,不符合题意;
B、由分析可知,丁为反应物,说法错误,符合题意;
C、由分析可知,X的值为39,说法正确,不符合题意;
D、由表格数据可知,反应中生成的甲、丙的质量比为,说法正确,不符合题意。
故选:B。
【变式5-2】(24-25九上·辽宁盘锦第一完全中学·期中)一定条件下,密闭容器中发生了某一化学反应,涉及的物质为甲、乙、丙、丁,如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是
A.反应中乙和丁的质量比为5:2
B.乙一定是化合物
C.丙物质可能是该反应的催化剂
D.该反应是化合反应
【答案】A
【分析】由图可知,反应前后甲、丁的质量均减少,说明甲、丁为反应物;反应前后乙的质量增加,说明乙为生成物;反应前后丙的质量不变,说明丙可能是该反应的催化剂,也可能是不参与反应的物质;综上可知,该反应为甲与丁在一定条件下反应生成乙。
【详解】A、由于不确定该反应的化学计量数,所以不能计算乙和丁的相对分子质量比,则不能计算反应中乙和丁的质量比,说法错误,符合题意;
B、由分析可知,该反应为甲与丁在一定条件下反应生成乙,符合“多变一”的特点,属于化合反应,则乙一定是化合物,说法正确,不符合题意;
C、由分析可知,丙物质可能是该反应的催化剂,说法正确,不符合题意;
D、由分析可知,该反应为甲与丁在一定条件下反应生成乙,符合“多变一”的特点,属于化合反应,说法正确,不符合题意。
故选:A。
【变式5-3】(25-26九上·辽宁铁岭调兵山·月考)从定性到定量的角度研究化学,是物质属性的精细化表征的方法。
I.从定性的角度研究:用如图实验装置探究汽油的元素组成(夹持仪器已略)。
(1)实验中,要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中,需要进行的操作是: 。
(2)观察到漏斗内壁出现水滴,试管中澄清石灰水变浑浊,由以上现象可推测出汽油中 (填“一定”或“可能”或“一定不”)含有氧元素。
II.从定量的角度研究:初三某化学兴趣小组同学依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置:
【讨论与探究】
(3)甲小组实验中小气球除了使装置密闭外,还具有的作用是 (填字母)。所做的实验中,若使用的白磷量不足, (选填“会”或“不会”)对实验结果产生影响。
(4)请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究,并按要求完成实验。
①乙组实验结束后可观察到天平不平衡;原因是 ;此反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
②丙组通过对过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定,得出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。
【实验结论】通过三组实验探究,同学们得出结论:化学反应都遵守质量守恒定律。
【实验分析】
(5)在一切化学变化中,反应前后______(填序号)没有发生改变,所以化学反应遵守质量守恒定律。
A.原子种类 B.分子种类 C.原子质量 D.分子数目 E.原子数目
【反思与交流】
(6)通过甲、乙、丙小组实验的探究,可以得到的启示是:有气体参加或有气体生成的反应,在验证质量守恒定律时必须在 中进行实验。
【实验改进】
接下来该兴趣小组对甲组实验进行了改进如图,红磷在空气中燃烧,电阻丝通电后铜丝会发热,热量传递到燃烧匙,引燃红磷。在实验过程中测量了固体变化如图所示。
(7)从图像分析,固体在t1~t2时间段质量发生变化的原因是 。参加反应的氧气质量为 g。
【答案】(1)向右拉动注射器活塞
(2)可能
(3) 平衡装置内外压强,防止瓶塞被弹出 不会
(4) 碳酸钠与盐酸反应生成了二氧化碳气体,二氧化碳会散逸到空气中,导致左边质量减小 遵守
(5)ACE
(6)密闭装置
(7) 红磷燃烧生成五氧化二磷,在固体中增加了氧元素的质量 8
【详解】(1)实验中,要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中,需要进行的操作是:向右拉动注射器活塞,装置内压强减小,则气体进入试管中;
(2)观察到漏斗内壁出现水滴,说明汽油燃烧生成了水,试管中澄清石灰水变白色浑浊,说明汽油燃烧生成了二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含C、H、O三种元素,反应物氧气由氧元素组成,故汽油中一定含C、H元素,可能含氧元素;
(3)甲小组实验中,白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,故甲小组实验中小气球除了使装置密闭外,还具有的作用是:平衡装置内外压强,防止瓶塞被弹出;
质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等,所做的实验中,若使用的白磷量不足,不会对实验结果产生影响;
(4)①乙组实验结束后可观察到天平不平衡;原因是碳酸钠与盐酸反应生成了二氧化碳气体,二氧化碳会散逸到空气中,导致左边质量减小;
碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,有新物质生成,属于化学变化,遵守质量守恒定律;
(5)在一切化学变化中,反应前后原子的种类、数目、质量没有发生改变,所以化学反应遵守质量守恒定律。
故选ACE;
(6)通过甲、乙、丙小组实验的探究,可以得到的启示是:有气体参加或有气体生成的反应,在验证质量守恒定律时必须在密闭装置中进行,如乙实验中生成了气体,且未在密闭容器中进行,反应后天平不平衡,无法验证质量守恒定律,甲实验中氧气参与了反应,但是该反应在密闭容器中进行,待完全反应冷却至室温后,天平平衡,可以验证质量守恒定律;
(7)固体在t1~t2时间段红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,根据质量守恒定律,参加反应的红磷的质量与参加反应的氧气的质量和等于生成五氧化二磷的质量,故固体在t1~t2时间段质量发生变化的原因是:红磷燃烧生成五氧化二磷,在固体中增加了氧元素的质量;
根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则参加反应的氧气的质量为:14.2g-6.2g=8g。
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5.1 质量守恒定律
题型01 质量守恒定律的内容与适用范围
题型02 质量守恒定律的实验验证
题型03 质量守恒定律的微观与宏观解释
题型04 利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成
题型05 确定化学反应中有关物质的质量关系
题型01 质量守恒定律的内容与适用范围
一、质量守恒定律的内容
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,这一规律叫做质量守恒定律。
二、适用范围
仅适用于化学反应,不适用于物理变化(比如水蒸发成水蒸气的质量变化,属于物理变化,不遵循此定律)。
三、关键理解要点
1.研究的是 “质量” 守恒:仅针对质量,体积、状态等其他物理量的变化,不遵循此规律;
2.研究对象是 “实际参加反应” 的物质:未参与反应的物质(比如过量剩余的反应物),其质量不计入 “反应物总质量”;
3.包含所有状态的物质:反应物、生成物需涵盖固、液、气等所有状态(比如有气体生成的反应,气体质量要计入生成物总质量);
4.是 “总质量” 守恒:指所有反应物、生成物的总质量相等,不是某一种或几种物质的质量相等。
【典例1】(25-26九上·辽宁锦州实验学校·期中)下列变化可以用质量守恒定律解释的是
A.铜加热后质量增加
B.分离液态空气后物质的总质量不变
C.5 g食盐溶解在95 g水中,形成100 g食盐溶液
D.100 mL水中加入100 mL酒精后,形成总体积小于200 mL的溶液
【变式1-1】(24-25九上·辽宁大连普兰店区第七中学·月考)下列不能用质量守恒定律解释的是
A.石蜡熔化前后,其质量不变
B.12g镁在8g氧气中完全燃烧后生成20g氧化镁
C.木柴在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比原木柴的质量小
D.在空气中加热铜粉,生成物的质量比原铜粉的质量大
【变式1-2】(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A.蜡烛燃烧时慢慢变短 B.湿衣服在阳光下晒干
C.铁生锈后质量变大 D.红磷在密闭的容器内燃烧质量不变
【变式1-3】(25-26九上·辽宁沈阳铁西区·期中)不能用质量守恒定律解释的现象是
A.铜丝灼烧后质量增加 B.铁丝燃烧,其固体质量增加
C.水受热蒸发 D.木材燃烧后质量减少了
题型02 质量守恒定律的实验验证
实验 1:盐酸与碳酸钠粉末的反应(验证质量守恒)
实验目的:测定盐酸与碳酸钠反应前后的质量变化,验证质量守恒定律。
实验步骤:①将盛有盐酸的小管放入装有碳酸钠粉末的烧杯,放在天平上平衡;
②倾斜烧杯,使盐酸与碳酸钠混合反应;
③反应后再将烧杯放回天平,观察平衡情况。
实验现象:剧烈反应,产生大量气泡;天平指针向右偏(反应后质量 “变轻”)。
天平不平衡的原因:反应生成的CO2气体逸散到空气中,未被计入反应后物质的总质量。
反应文字表达式:碳酸钠 + 氯化氢 →氯化钠 + 二氧化碳 + 水
实验 2:镁条燃烧的反应(验证质量守恒)
实验目的:测定镁条燃烧前后的质量变化,验证质量守恒定律。
实验步骤:①将打磨后的镁条与陶土网一起放在天平上称量;
②点燃镁条,观察燃烧现象;
③燃烧后将产物与陶土网放回天平,对比质量。
实验现象:发出耀眼白光,生成白色固体;反应后物质质量 “不相等”(通常 “变重”)。
天平不平衡的原因:镁条燃烧时消耗了空气中的O2,但O2的质量未被计入反应前的总质量。
反应文字表达式:
归纳总结:所有化学反应都遵循质量守恒定律;但设计验证实验时,若反应有气体参与 / 生成,必须在密闭装置中进行(防止气体逸散或未计入质量),才能直接观察到天平平衡。
【典例2】(25-26九上·辽宁本溪·期中)用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如图所示)来验证质量守恒定律。下列说法错误的是
A.实验前应检查装置的气密性 B.铜粉应足量
C.气球有密封和缓冲压强的作用 D.反应前后,固体中铜元素的质量相同
【变式2-1】(24-25九上·辽宁盘锦兴隆台区·期末)下列实验不能用于验证质量守恒定律的是
A. B.
C. D.
【变式2-2】(24-25九上·辽宁大连西岗区·期中)如图通过加热铜粉来验证质量守恒定律。下列有关说法中,正确的是
A.铜粉加热后由红色变为黑色
B.该实验不遵循质量守恒定律
C.可以用玻璃棒来代替玻璃导管
D.反应前锥形瓶内铜粉和氧气的总质量一定等于生成的氧化铜的质量
【变式2-3】(25-26九上·辽宁沈阳第七中学·期中)为达到实验目的,下列实验设计及操作均合理的是
A.测定空气中氧气体积含量
B.证明石蜡中含有碳元素
C.验证质量守恒定律
D.探究氧气的助燃性
A.A B.B C.C D.D
题型03 质量守恒定律的微观与宏观解释
一、化学反应的实质(微观过程)
化学反应的过程,是反应物的分子先分裂成原子,这些原子再重新组合成新的分子,最终新分子聚集形成新物质(以分子构成的物质为例,变化流程为:
二、质量守恒的根本原因
质量守恒的核心是 “原子的状态不变”:
微观层面:化学反应前后,原子的种类、数目、质量都没有改变;
宏观层面:化学反应前后,元素的种类、质量不变,且所有反应物与生成物的总质量也不变。
三、化学反应前后的 “变” 与 “不变”
一定不变的内容
一定改变的内容
可能改变的内容
宏观
①元素的种类;②元素的质量;③物质的总质量
物质的种类
元素的化合价
微观
①原子的种类;②原子的数目;③原子的质量
分子的种类
分子的总数
【典例3】(25-26九上·辽宁沈阳第七中学·期中)如图是某个化学反应前后各种物质的微观模拟图,图中●和○分别表示不同元素的原子。根据图示判断,下列说法正确的是
A.该反应中有单质生成
B.原子种类在化学变化前后没有改变
C.该反应是分解反应
D.参加反应的两种分子的个数比为1:4
【变式3-1】(25-26九上·辽宁鞍山立山区·期中)硅芯片是很多电子产品的核心。下图是某种制取硅反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.该反应属于化合反应类型
B.反应前后原子种类和数目发生了改变
C.该反应前后分子数目不变
D.参加反应的甲、乙分子个数比为
【变式3-2】(25-26九上·辽宁阜新实验中学·期中)元素观、粒子观是化学的重要观念。下列有关元素和粒子的说法不正确的是
A.分子可分,原子不可分
B.分子、原子和离子都是构成物质的粒子
C.元素的原子序数与该元素原子核电荷数在数值上相等
D.在物质发生化学变化时,原子的种类不变,元素的种类也不会改变
【变式3-3】(2024·辽宁省丹东市·月考)处理汽车尾气时,使两种有害气体在催化剂和受热条件下发生反应,反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.反应前后分子种类不变 B.反应前后元素种类发生改变
C.反应物分子个数比为 D.反应前后原子种类和个数不变
题型04 利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成
一、利用质量守恒定律确定物质的元素组成
1.依据:化学反应前后,元素的种类不变(反应物的元素种类 = 生成物的元素种类)。
2.适用:判断某未知反应物(如可燃物)或生成物的元素组成(常考:可燃物燃烧类问题)。
3.实例(以 “确定某可燃物的元素组成” 为例)
例:某可燃物在氧气中完全燃烧,生成 8.8gCO2和 5.4g H2O,求该可燃物的元素组成。
①找出已知生成物的元素:CO2含 C、O 元素,H2O含 H、O 元素;氧气(O2)只含 O 元素。
②根据元素种类不变,确定可燃物的必含元素:生成物中的 C、H 元素,只能来自可燃物(因为O2不含 C、H),因此可燃物一定含 C、H 元素。
③判断是否含 O 元素(需通过质量计算):
计算生成物中 C、H 的质量:
对比可燃物的质量:若可燃物质量为 3.0g → 只含 C、H;若可燃物质量 > 3.0g → 含 C、H、O(差值为 O 的质量)。
二、利用质量守恒定律确定物质的成分(化学式)
1.依据:化学反应前后,原子的种类、数目不变(反应物的原子总数 = 生成物的原子总数)。
2.适用:确定化学方程式中未知物质的化学式(如配平中未知物、反应中生成的未知物质)。
3.实例(以 “确定未知物质 X 的化学式” 为例)
例:已知反应 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6X,求 X 的化学式。
①写出反应前后已知物质的原子种类及数目:反应物2NH3 + 3Cl2:N(2 个)、H(6 个)、Cl(6 个);生成物N2:N(2 个)
②根据原子数目不变,计算未知物 X 的原子:生成物中还缺少:H(6 个)、Cl(6 个),这些原子全部来自 6 个 X 分子;因此 1 个 X 分子含有的原子:H(6÷6=1)、Cl(6÷6=1)。
确定 X 的化学式:X 的化学式为HCl。
【典例4】(25-26九上·辽宁丹东凤城·期中)在密闭容器内,甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应,反应前后各物质的质量如表所示。下列说法错误的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
17
10
25
48
反应后的质量/g
18
10
33
x
A.乙可能是该反应的催化剂 B.反应中生成甲、丙的质量比为1:8
C.x的值为9 D.丁物质发生了分解反应
【变式4-1】(25-26九上·辽宁大连瓦房店·月考)山西博物院展出的青铜器“鸟尊”表面覆盖绿色锈迹[主要成分为Cu2(OH)2CO3]。空气中与其形成无关的物质是
A.O2 B.H2O C.CO2 D.N2
【变式4-2】(2025·辽宁省锦州市·三模)碳酸氢铵 (NH4HCO3)是一种常见的氮肥,极不稳定,常温下就会分解生成水、二氧化碳和一种有刺激性气味的气体,该气体可能是
A.SO2 B.NH3 C.O2 D.N2
【变式4-3】(2025·4月辽宁省抚顺市·模拟)某物质燃烧后生成二氧化碳和水。下列有关该物质的叙述不正确的是
A.该物质一定含碳、氢元素 B.该物质可能含有氧元素
C.该物质可能是纯净物 D.该物质不可能是混合物
题型05 确定化学反应中有关物质的质量关系
依据:所有方法的基础:质量守恒定律(参加反应的各物质质量总和 = 反应后生成的各物质质量总和)。
方法一:利用质量守恒定律,直接求反应中物质的未知质量
1.适用于:已知部分反应物 / 生成物的质量,求另一物质的质量(常用于实验数据类题目)。
2.步骤:①明确 “参加反应的物质”:排除未参与反应的剩余物质(如过量的反应物);
②列出反应前后已知物质的质量;
③根据 “反应物总质量 = 生成物总质量”,列等式计算未知质量。
3.实例:某反应中,10g A 与 20g B 恰好完全反应,生成 15g C,求生成 D 的质量。
反应物总质量:(10g + 20g = 30g)
生成物总质量:(15g + m(D))
由质量守恒:(30g = 15g + m(D) → m(D) = 15g
方法 2:根据化学方程式,计算物质的质量比 / 具体质量
1.适用于:已知一种物质的质量,求其他物质的质量(或计算各物质的质量比)。
2.步骤(规范解题流程)
1 设:设未知物质的质量为x;
2 写:写出配平的化学方程式;
3 算:计算方程式中各物质的 “相对分子质量 × 化学计量数”(即相对质量);
4 列:根据 “相对质量比 = 实际质量比”,列比例式;
5 解:求解x;
6 答:写出答案。
3.实例(加热高锰酸钾制氧气)
已知加热 31.6g 高锰酸钾,求生成氧气的质量。
设:生成\O2的质量为x;
写:
算:相对质量 → 2KMnO4:2×(39+55+16×4)=316;O2:32;
列:;
解:x = 3.2g;
答:生成氧气的质量为 3.2g。
【典例5】.(25-26九上·辽宁沈阳第一七五中学教育集团·期中)某化学学习小组同学通过实验探究物质化学反应前后物质质量的变化。
【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体,遇水变蓝色,可以检验是否有水,也可以吸收水。
【提出问题】反应前后物质的总质量存在什么关系?
【提出假设】参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等。
【设计实验】甲同学设计的实验如A图所示,乙同学设计的实验如B图所示,他们反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察,甲同学实验过程中观察到气球先膨胀后缩小。
【实验结论】
(1)甲认为:在化学反应中,生成物总质量与参加反应的反应物总质量相等;乙认为:在化学反应中,生成物总质量与参加反应的反应物总质量不相等,你认为 (填:“甲”或“乙”)结论错误,请解释导致结论错误的原因 。
(2)将化学实验图像化也是帮助我们深入理解原理的好方法。若用本图像来记录A实验,则纵坐标可以表示________。(填序号)
A.装置内氧元素的质量 B.装置内物质总质量
C.装置内的原子总数 D.装置内的氧分子总数
【反思拓展】
(3)小明设计了实验C来验证质量守恒定律,小刚认为该实验设计是错误的,原因是 。
(4)实验D中丙同学发现镁条燃烧后生成物的质量大于参加反应的镁条质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。丁同学对此提出了异议,丁同学的理由是 。
【交流应用】为了测定蜡烛元素组成,小华设计蜡烛燃烧实验并用下列装置吸收反应生成的水和二氧化碳(假定每步吸收完全),实验过程已省略。测定质量结果如下表:
A装置
B装置
C装置
反应前的质量/g
85.9
80.0
100.6
反应后的质量/g
82.9
83.6
109.4
请根据实验数据计算:
(5)蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为 。
(6)蜡烛中 (填“含”或“不含”)氧元素。
【变式5-1】(2025·辽宁省沈阳市·二模)在密闭容器内,甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应,反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法错误的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
17
10
25
48
反应后的质量/g
18
10
33
X
A.乙可能是该反应的催化剂
B.丁为生成物
C.X的值为39
D.反应中生成的甲、丙的质量比为1:8
【变式5-2】(24-25九上·辽宁盘锦第一完全中学·期中)一定条件下,密闭容器中发生了某一化学反应,涉及的物质为甲、乙、丙、丁,如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是
A.反应中乙和丁的质量比为5:2
B.乙一定是化合物
C.丙物质可能是该反应的催化剂
D.该反应是化合反应
【变式5-3】(25-26九上·辽宁铁岭调兵山·月考)从定性到定量的角度研究化学,是物质属性的精细化表征的方法。
I.从定性的角度研究:用如图实验装置探究汽油的元素组成(夹持仪器已略)。
(1)实验中,要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中,需要进行的操作是: 。
(2)观察到漏斗内壁出现水滴,试管中澄清石灰水变浑浊,由以上现象可推测出汽油中 (填“一定”或“可能”或“一定不”)含有氧元素。
II.从定量的角度研究:初三某化学兴趣小组同学依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置:
【讨论与探究】
(3)甲小组实验中小气球除了使装置密闭外,还具有的作用是 (填字母)。所做的实验中,若使用的白磷量不足, (选填“会”或“不会”)对实验结果产生影响。
(4)请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究,并按要求完成实验。
①乙组实验结束后可观察到天平不平衡;原因是 ;此反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
②丙组通过对过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定,得出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。
【实验结论】通过三组实验探究,同学们得出结论:化学反应都遵守质量守恒定律。
【实验分析】
(5)在一切化学变化中,反应前后______(填序号)没有发生改变,所以化学反应遵守质量守恒定律。
A.原子种类 B.分子种类 C.原子质量 D.分子数目 E.原子数目
【反思与交流】
(6)通过甲、乙、丙小组实验的探究,可以得到的启示是:有气体参加或有气体生成的反应,在验证质量守恒定律时必须在 中进行实验。
【实验改进】
接下来该兴趣小组对甲组实验进行了改进如图,红磷在空气中燃烧,电阻丝通电后铜丝会发热,热量传递到燃烧匙,引燃红磷。在实验过程中测量了固体变化如图所示。
(7)从图像分析,固体在t1~t2时间段质量发生变化的原因是 。参加反应的氧气质量为 g。
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