5.1 质量守恒定律 第1课时(讲义)化学新教材人教版九年级上册
2026-08-03
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精品
摘要:
本讲义聚焦质量守恒定律这一核心知识点,通过铜粉加热、铁与硫酸铜反应等实验探究化学反应前后物质质量关系,进而理解定律内涵,再拓展分析盐酸与碳酸钠、镁条燃烧等“不守恒”实验,构建从实验到概念再到应用的学习支架。
资料以实验探究为主线,设计多个对比实验培养科学探究与实践能力,通过分析“不守恒”现象强化证据推理的科学思维,明确定律只适用于化学变化等化学观念。课中实验助教师教学,课后分层练习帮学生查漏补缺。
内容正文:
第五单元
化学反应的定量关系
课题1 质量守恒定律
第1课时 探究质量守恒定律
课标要点
1. 认识化学反应中的各物质间存在定量关系;
2.理解质量守恒定律;
3.能选取实验证据说明质量守恒定律,能对貌似不守恒的实验进行分析。
学习重难点
重点:
实验探究质量守恒定律
难点:
分析质量守恒的原因
知识点 实验探究化学反应前后物质的质量关系
18世纪,拉瓦锡借助天平,大量化学反应进行了较为精密的定量研究,发现反应前后个物种的质量总和没有发生变化。
方案一、探究铜粉加热前后质量的变化
实验过程
(1)将铜粉铺在锥形瓶底部,上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞,橡胶塞塞进瓶口,称量质量为m1。
(2)加热锥形瓶,观察现象,一段时间后停止加热,冷却后称量质量为m2。
实验现象
(1)红色粉末逐渐变黑,气球先鼓起后变瘪。
(2)天平两次显示示数相等,即:m2 = m1。
表达式
文字表达式:铜+氧气氧化铜;
符号表达式:Cu + O2CuO
实验分析
反应前物质总质量包括:装置质量、铜粉质量、装置内空气质量;
反应后物质总质量包括:装置质量、氧化铜的质量、可能剩余的氧气(或铜粉)的质量
实验结论
反应生成的氧化铜的质量=参加反应的铜粉质量+参加反应的氧气的质量
推导出:化学反应前后物质总质量不变。
气球的作用及变化
(1)气球的作用是形成密闭体系、缓冲气压;
(2)开始时气球鼓起是因为加热时气体膨胀,体积变大。
(3)气球变瘪是因为铜粉与氧气反应消耗了锥形瓶内氧气,使瓶内气体压强小于外界大气压。
方案二、探究铁和硫酸铜反应前后质量的变化
实验过程
(1)锥形瓶中加入洁净的铁丝和装有硫酸铜溶液的小试管,塞上橡胶塞,称量质量为m1。
(2)取下锥形瓶,倾斜,让试管内的溶液进入锥形瓶,观察现象,一段时间后再称量质量为m2。
实验现象
(1)铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;
(2)天平两次显示示数相等,即:m2 = m1。
表达式
文字表达式:铁 + 硫酸铜 → 硫酸亚铁 + 铜 ;
符号表达式:Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
实验分析
反应前物质总质量包括:装置质量、铁粉质量、硫酸铜溶液质量;
反应后物质总质量包括:装置质量、铜的质量、硫酸亚铁溶液的质量
实验结论
反应生成的硫酸亚铁质量+铜粉的质量=参加反应的铁粉质量+参加反应的硫酸铜的质量
推导出:化学反应前后物质总质量不变。
特别提醒
1. “铜和氧气反应前后质量的测定”实验前要检查装置气密性,装置气密性良好是保证实验成功的关键。
2.橡胶塞和小气球的作用是形成密封体系,气球起到缓冲的作用,防止加热时因气压过大冲开橡胶塞。
3.使用天平称量化学试剂时,干燥的固体应放在称量纸上(托盘两边各放一张质量相同的纸片)称量,易潮解的试剂应放在容器中(如小烧杯、表面皿)称量。
4.“铁与硫酸铜反应前后质量的测定”实验前应将铁钉用砂纸打磨干净,除去铁锈。
随学随练
1.(2026·安徽合肥·一模)加热红磷验证质量守恒定律的装置如图1所示,实验过程中瓶内物质质量和时间关系与图2相符的是
A.红磷的质量 B.五氧化二磷的质量 C.氮气的质量 D.固体的总质量
【答案】B
【详解】A、红磷为反应物,反应过程中质量逐渐减小,且初始红磷质量不为0,不符合图像,该选项不符合题意。
B、五氧化二磷为生成物,反应开始前质量为0,反应过程中质量随反应进行不断增大,反应结束后质量保持不变,符合图像,该选项符合题意。
C、氮气不参与该反应,质量始终保持不变,且初始氮气质量不为0,不符合图像,该选项不符合题意。
D、初始状态瓶内已有红磷固体,固体总质量初始不为0,不符合图像,该选项不符合题意。
故选B。
2.(25-26九年级上·河南郑州·期中)下列装置及实验(天平未画出)能直接用来验证质量守恒定律的是
A.镁条燃烧 B.铁与硫酸铜溶液混合
C.制取氧气 D.蒸馏水与食盐水混合
【答案】B
【详解】A、镁条燃烧消耗氧气生成氧化镁,反应前没有称量氧气的质量,反应前后物质的总质量不等,不能验证质量守恒定律。此选项错误。
B、铁与硫酸铜反应的过程中,没有气体参加反应,也没有气体生成,反应前后物质的总质量不变,能够验证质量守恒定律。此选项正确。
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,生成的氧气逸散到空气中,反应前后物质的总质量不等,不能验证质量守恒定律。此选项错误。
D、质量守恒定律只能用于解释化学变化。蒸馏水与食盐水混合不是化学变化,不能验证质量守恒定律。此选项错误。
故选B。
知识点 质量守恒定律 (重点)
1.内容:大量实验证明: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。
2.概念解读:
(1)“化学反应”:
①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化;
②一切化学反应都遵守质量守恒定律。
(2)“参加”、“生成”:没有参加反应的物质和不是反应生成的物质质量不能计入“总和”中;
(3)“各物质”:参加反应或反应生成的所有物质,特别注意气体、沉淀不能遗漏。
(4) “质量总和”指的是质量守恒,不是体积或分子个数守恒。
特别提醒
1. 只有化学变化才能适用质量守恒定律,物理变化不能。故判断能否说明反应前后物质质量守恒,首先看是否是化学变化。
2. 反应剩余的物质质量不能带入质量守恒定律进行计算,不是该反应生成的物质,如原来体系中就存在、与生成物相同的物质,不能计算在内。
随学随练
1.(25-26八年级下·山东淄博·期中)下列对质量守恒定律的理解,正确的是
A.煤燃烧后产生的煤渣质量一定和反应前煤的质量相等
B.铁丝在足量氧气中燃烧后,生成物的质量比铁丝质量大
C.100 g水与100 g酒精混合后,质量等于200 g,这符合质量守恒定律
D.乙炔燃烧生成和,推知乙炔中一定含有C、H、O元素
【答案】B
【详解】A、煤燃烧时有二氧化碳等气体生成并逸散到空气中,因此煤渣质量小于反应前煤的质量,不符合质量守恒定律的应用,错误。
B、铁丝在氧气中燃烧时,反应物为铁和氧气,生成物四氧化三铁的质量等于参加反应的铁和氧气的质量总和,因此生成物质量比铁丝质量大,符合质量守恒定律,正确。
C、水和酒精混合是物理变化,质量守恒定律仅适用于化学变化,该过程不能用质量守恒定律解释,错误。
D、 乙炔燃烧时有氧气参与反应,根据化学反应前后元素种类不变,可推知乙炔中一定含有C、H元素,O元素可能来自氧气,因此乙炔不一定含有O元素,错误。
2.(25-26八年级下·山东淄博·期中)下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A.温度降低水蒸气凝结成水,变化前后的物质质量不变
B.小树苗长成大树,质量比原来大得多
C.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应,反应前后各物质的质量总和相等
D.铁丝在氧气中燃烧生成固体四氧化三铁,反应后固体的质量增加
【答案】A
【详解】A. 水蒸气凝结成水是仅发生状态改变的物理变化,无新物质生成,不能用质量守恒定律解释,符合题意。
B. 小树苗生长过程中发生光合作用等化学变化,质量增大是因为吸收了二氧化碳、水等物质参与反应,符合质量守恒定律,不符合题意。
C. 氢氧化钠与硫酸铜的反应属于化学变化,反应前后各物质总质量相等,符合质量守恒定律,不符合题意。
D. 铁丝在氧气中燃烧属于化学变化,反应后固体质量增加是因为有氧气参与反应,符合质量守恒定律,不符合题意。
拓展 质量“不守恒”的实验分析
1.盐酸与碳酸钠反应前后质量变化的分析
实验步骤
(1)小烧杯放碳酸钠粉末,小试管盛稀盐酸放入烧杯称量质量m1。
(2)倾斜试管,倒入稀盐酸,发生反应。
(3)反应完成,称量m2。
实验现象
(1)白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。
(2)天平示数变小, m2 < m1。
表达式
文字表达式:碳酸钠 + 盐酸 → 氯化钠 + 水 + 二氧化碳;
符号表达式:Na2CO3+HCl→ NaCl+H2O+CO2↑
分析“不守恒”的原因:生成的二氧化碳气体逸散到空气中,使体系内物质质量减小。
2.镁条燃烧反应前后质量变化的分析
实验步骤
(1)砂纸打磨过的长镁条和陶土网一起称量,质量为m1。
(2)在陶土网上方点燃镁条,观察现象。
(3)将镁条燃烧后的产物与陶土网一起称量,质量为m2。
实验现象
(1)发出耀眼的白光,放出热量,产生白烟。(2)天平示数有变化(或没有变化), m2 ≠ m1(或m2 = m1)。
表达式
文字表达式:镁 + 氧气 氧化镁;
符号表达式:Mg + O2 MgO
实验分析
(1)镁条燃烧后,生成物氧化镁的质量应等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和。固体质量应该增加,m2﹥m1。
(2)镁条燃烧过程中,一部分氧化镁以 白烟 的形式扩散到空气中,且坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁,均会造成氧化镁损失,导致固体质量减少。
(3)如果逸散的白烟质量小于增加的气体质量,m1<m2,若相等,m1=m2,若逸散质量大于增加的气体质量,m1>m2。
3.归纳总结:
由上述实验可知,有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成)的反应,要验证质量守恒定律,
必须在密闭容器(不易变形的密闭容器)里进行。
活学活用
1.(2025·湖南永州·模拟预测)如下图所示,兴趣小组设计镁条在空气中燃烧的实验来验证质量守恒定律,下列有关分析不正确的是
A.实验中可观察到镁条燃烧发出耀眼的白光
B.该兴趣小组设计的实验不符合质量守恒定律
C.理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量
D.实验时产生大量白烟,推测陶土网上氧化镁的质量可能小于参加反应的镁的质量
【答案】B
【详解】A、镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,放出大量的热,生成白色固体。A正确;
B、镁条在空气中燃烧,空气中的氧气参与反应,无法知道参与反应的氧气质量,生成的氧化镁小颗粒(白烟)扩散到空气中去了,使得生成物收集不全。任何化学反应都符合质量守恒定律。B不正确;
C、由于空气中的氧气参与反应,所以参加反应的镁的质量与氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量,所以理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量。C正确;
D、在实验过程中有一部分氧化镁以白烟的形式跑到空气中去了,还有一部分附着在陶土网上,所以推测氧化镁的质量小于参加反应的镁条的质量。D正确;
故选B。
2.(25-26八年级下·黑龙江绥化·阶段检测)质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。
请你回答下列问题。
(1)图A、B、C、D四个实验的变化中,遵守质量守恒定律的有_______(填序号)。
(2)用图A所示实验来验证质量守恒定律时,此实验中玻璃管上气球的变化为__________,系小气球的作用是_____________。此实验前锥形瓶底应预先铺少量的细沙,目的是____________________________;若取用红磷的量不足,对实验结果_______(填“有”或“没有”)影响。
(3)图B的实验最终托盘天平向______(填“左或者右”)偏转,若所用试剂不变,想要验证质量守恒,应将装置_______。
(4)用图D所示实验来探究化学反应前后物质的质量关系时:小霖认为根据质量守恒定律,天平指针应该向左偏转。镁带完全燃烧后,发现天平指针向右偏转,联系实验现象,请分析其主要原因可能是______________________________。
【答案】(1)ABD
(2) 先变大后变小 缓冲气压 防止炸裂锥形瓶底 没有
(3) 右 改为密封装置
(4)生成的氧化镁会以白烟的形式散逸到空气中,且散逸到空气中的白烟的质量大于参加反应的氧气的质量
【详解】(1)A实验中红磷燃烧生成五氧化二磷,B实验中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,D实验中镁燃烧生成氧化镁,均有新物质生成,均属于化学变化,均遵守质量守恒定律, C实验中酒精和水混合无新物质生成,属于物理变化,不遵守质量守恒定律;
(2)图A实验中,红磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,故气球变大,待完全反应后逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,故气球变小,故气球先变大后变小;
略;
红磷燃烧放出大量的热,故锥形瓶底应预先铺少量的细沙,目的是防止炸裂锥形瓶底;
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,取用红磷的量不足,只是不能将装置内氧气耗尽,但是对实验结果没有影响;
(3)图B实验中碳酸钠与盐酸反应生成了二氧化碳,二氧化碳会散逸到空气中,导致左边质量减小,则最终托盘天平向右偏转;
若所用试剂不变,想要验证质量守恒,应将装置改为密闭装置,确保二氧化碳不能逸出;
(4)镁和氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,根据质量守恒定律,参加反应的镁和氧气的质量和等于生成氧化镁的质量,但是由于装置不密闭,生成的氧化镁会以白烟的形式散逸到空气中,且散逸到空气中的白烟的质量大于参加反应的氧气的质量,故天平指针向右偏转。
题型 质量守恒定律的内容和适用范围
▌例1 (25-26八年级下·山东淄博·期末)下列关于质量守恒定律的说法正确的是
A.无色氧气加压变成淡蓝色液氧,质量保持不变,符合质量守恒定律
B.高锰酸钾分解后固体质量变小,符合质量守恒定律
C.由质量守恒定律可知3gC和,反应会生成
D.由质量守恒定律可知和,反应会生成
【答案】B
【详解】A.氧气加压变为液氧是物理变化,无化学反应发生,不适用质量守恒定律,说法错误;
B.高锰酸钾分解是化学变化,反应生成的氧气逸出体系,因此剩余固体质量减小,但反应前高锰酸钾总质量=剩余固体质量+生成氧气质量,符合质量守恒定律,说法正确;
C.碳燃烧的反应为 ,参加反应的和质量比为,因此3g只能和8g反应生成11g,题目中16g过量,最终生成质量为11g,说法错误;
D.质量守恒定律不涉及体积守恒,且常温下反应生成的水为液态,体积远小于3L,说法错误。
解题贴士
1.只适用于化学反应,物理变化不能用质量守恒解释(如冰融化质量不变)。
2.不能说 “反应前后物质质量相等”,必须强调参加反应的物质。
3.蜡烛燃烧质量变小,是生成 CO₂、水逸散,依然遵守质量守恒定律。
4.“参加反应”:未参与反应的剩余物质质量不计入总和。
5.守恒是质量守恒,不是体积、分子数目守恒。
6.反应若有气体参与 / 生成,开放体系称量质量看似变化,仍然遵守定律。
▌对点练1-1 (25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)下列关于质量守恒定律的说法正确的是
A.参加反应的氧气和氢气的体积之和,一定等于生成水的体积
B.3 g白糖放入10 g水中完全溶解后得到13 g糖水,符合质量守恒定律
C.31 g红磷在空气中完全燃烧生成71 g五氧化二磷,则消耗40 g空气
D.铁丝燃烧后,生成物质量比铁丝的质量大,该反应符合质量守恒定律
【答案】D
【详解】质量守恒定律核心规则:①仅适用于化学变化,不适用于物理变化;②守恒的是质量,不涉及体积;③是实际参与化学反应的纯净反应物总质量,等于生成物总质量。
A.质量守恒定律不涉及体积守恒,氢气、氧气反应生成液态水,体积远小于反应物气体体积,错误。
B.白糖溶解属于物理变化,不适用质量守恒定律,错误。
C.红磷燃烧反应为,经计算31g红磷反应消耗的是40g氧气,不是空气(空气是混合物,含大量不参与反应的其他气体),错误。
D.铁丝燃烧是铁与氧气反应生成四氧化三铁,生成物质量等于参加反应的铁和氧气的质量总和,因此比铁丝质量大,符合质量守恒定律,正确。
▌对点练1-2 (25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)下列对“质量守恒定律”的理解中,正确的是
A.冰受热变成水
B.参加反应的氢气和氧气的体积之和一定等于生成水的体积
C.在化学反应前后,各物质的质量一定不变
D.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
【答案】D
【分析】解题核心:明确质量守恒定律的适用规则:仅适用于化学变化,守恒的是参加反应的反应物总质量与反应生成的生成物总质量,不涉及体积等其他物理量。
【详解】A.冰受热变成水是物理变化,质量守恒定律不适用于物理变化,错误。
B.质量守恒定律仅针对质量守恒,不涉及体积的等量关系,错误。
C.化学反应中反应物会被消耗、生成物会生成,只有参加反应的总质量和生成的总质量相等,并非反应前后所有物质的质量都不变,错误。
D.表述完全符合质量守恒定律的定义,正确。
题型 用质量守恒定律解释现象
▌例2 (25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)下列现象可以用质量守恒定律解释的是
A.水受热变成水蒸气
B.分离液态空气所得氮气质量和氧气质量之和等于液态空气的质量
C.蔗糖溶于水中,得到糖水总质量为
D.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬质量比纸的质量小
【答案】D
【详解】A.水受热变成水蒸气是状态改变的物理变化,无新物质生成,故不能用质量守恒定律来解释,错误;
B.分离液态空气是利用各成分沸点不同分离的物理变化,无化学反应,故不能用质量守恒定律来解释,错误;
C.蔗糖溶于水是溶质扩散的物理变化,无新物质生成,故不能用质量守恒定律来解释,错误;
D.纸燃烧属于化学变化,燃烧生成的、等气体逸散到空气中,因此灰烬质量小于纸的质量;参加反应的纸和氧气的总质量等于灰烬与生成气体的总质量,能用质量守恒定律来解释,正确。
解题贴士
1.定性判断:先确定该变化属于化学反应(物理变化不适用质量守恒)。
2.寻找气体:分析反应中有无气体参加反应,或有无气体生成逸散。
3.运用定律:点明:参加化学反应的各物质质量总和 = 反应后生成各物质质量总和。
4.结合现象总结:说明天平称量质量变化的原因,强调仍然遵守质量守恒定律。
5.不能说 “不遵守质量守恒定律”,一切化学反应都遵守质量守恒定律。
▌对点练2-1 (25-26九年级下·湖南湘西·期中)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A.冰块融化成水后质量不变 B.石蜡熔化前后质量不变
C.铁丝燃烧后得到的固体质量增加 D.酒精灯敞口久置后酒精的质量减少
【答案】C
【详解】A.冰块融化成水是物质状态改变的物理变化,不适用质量守恒定律,错误。
B.石蜡熔化是固态变液态的物理变化,不适用质量守恒定律,错误。
C.铁丝燃烧是化学变化,反应为,反应后固体质量等于参加反应的铁和氧气的质量之和,因此比原铁丝质量大,符合质量守恒定律,正确。
D.酒精灯敞口久置质量减少是酒精挥发的物理变化,不适用质量守恒定律,错误。
▌对点练2-2 (25-26九年级下·山东淄博·期中)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A.光照和通风条件更有利于湿衣服晾干
B.镁条燃烧后质量增加
C.过滤后泥沙和水的质量等于原浑浊河水的质量
D.向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀
【答案】B
【详解】A、湿衣服晾干是水蒸发的过程,无新物质生成,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,选项错误;
B、镁条燃烧是化学变化,镁与氧气在点燃的条件下生成氧化镁,生成物氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量总和,因此固体质量比原镁条大,能用质量守恒定律解释,选项正确;
C、过滤是分离不溶性固体和液体的物理操作,无新物质生成,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,选项错误;
D、硫酸铜和氢氧化钠反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,产生蓝色沉淀属于反应现象,不能用质量守恒定律解释,选项错误;
题型 实验探究质量守恒定律
▌例3 (2026·贵州铜仁·模拟预测)某兴趣小组通过如图装置(加热装置已省略)探究质量守恒定律,下列说法正确的是
A.实验过程中,观察到固体的颜色变化由黑色变为红色
B.若铜粉不足对验证质量守恒定律的结果不会产生影响
C.停止加热后,装置冷却至室温,气球会恢复至原状
D.反应前后装置中固体的质量不变,则说明质量守恒定律成立
【答案】B
【详解】A、加热时铜和氧气反应生成氧化铜,固体颜色由红色变为黑色,错误;
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,铜粉不足仅会使氧气未完全消耗,不影响总质量的测定结果,正确;
C、该反应消耗了装置内的氧气,冷却至室温后瓶内压强小于外界大气压,气球会变瘪,无法恢复至反应前的状态,错误;
D、根据质量守恒定律,反应后固体的质量等于反应前铜的质量与参加反应的氧气的质量之和,固体质量会增大,需反应前后整个装置总质量不变才可说明质量守恒定律成立,错误。
解题贴士
1.判断装置类型
密闭装置:体系无气体进出,反应前后天平平衡;
敞口装置:有气体生成 / 参与,气体逸出或进入,天平不平衡。
2.判断反应类型:必须是化学反应,物理变化不能验证质量守恒。
3.分析天平不平衡原因
天平不平衡≠不遵守质量守恒;只是部分物质(气体)脱离称量体系,整体总质量仍然守恒。
4.实验改进思路
有气体参与或生成的反应,若要称量前后质量相等,必须改用密闭容器。
5.实验结论规范表述
参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。
▌对点练3-1 (25-26九年级上·贵州黔南·期末)项目活动小组用碳酸钠粉末和稀盐酸反应验证质量守恒定律,实验如图所示。以下相关描述正确的是
A.实验前不用检查装置的气密性
B.反应后质量减少可能是因为气球受浮力的作用
C.依据电子天平示数,该反应不遵守质量守恒定律
D.实验过程中气球所起的作用只有平衡气压
【答案】B
【详解】A、该实验是在密闭装置中验证质量守恒定律,若装置漏气,生成的二氧化碳气体逸出会导致质量测量不准确,因此实验前必须检查装置的气密性,描述错误。
B、碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,使气球膨胀。膨胀的气球会受到空气的浮力,导致电子天平的示数偏小,看起来 “质量减少”,但这是浮力的影响,并非反应不遵守质量守恒定律,描述正确。
C、质量守恒定律是所有化学反应都遵循的普遍规律,电子天平示数的变化是由于气球浮力或实验误差导致的,并非反应本身不遵守质量守恒定律,描述错误。
D、实验中气球的作用有两个:①平衡气压,防止反应产生的气体使瓶内压强过大,冲开胶塞;②收集气体,保证装置密闭,防止二氧化碳逸出,描述错误。
故选:B。
▌对点练3-2 (25-26九年级上·广东江门·期末)为验证质量守恒定律,兴趣小组设计如下4个验证实验,下列说法正确的是
A.符合质量守恒定律的实验有①②③④
B.能直接验证质量守恒定律的实验有①②③
C.反应后①中天平指针向右偏转,③中不偏转
D.②中现象是镁条剧烈燃烧产生耀眼白光,生成MgO固体
【答案】C
【详解】A、质量守恒定律适用于所有的化学反应。这四个实验中,实验①碳酸钙与稀盐酸反应、②镁条燃烧、③氢氧化钠与硫酸铜反应均为化学反应,但实验④中酒精溶于水过程中,没有新物质生成,属于物理变化,不符合质量守恒定律,错误。
B、质量守恒定律验证实验要求反应过程中没有气体逸出或外界气体进入体系等干扰因素。①中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,在敞口容器中进行,气体会逸出,不能直接验证质量守恒定律;②镁条燃烧有氧气参与反应,且生成的氧化镁部分以白烟形式逸散,不能直接验证质量守恒定律;③氢氧化钠与硫酸铜反应没有气体参与和生成,可以直接验证质量守恒定律;能直接验证质量守恒定律的实验有③,错误。
C、①中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体逸出,反应后天平指针向右偏转;③氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,没有气体参与和生成,天平不偏转,正确。
D、②中现象是镁条剧烈燃烧产生耀眼白光,生成白色固体,“生成MgO固体” 是结论,不是现象,错误。
故选C。
题型 判断实验能否验证质量守恒定律
▌例4 下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是
A.碳酸钠和盐酸制取二氧化碳 B.酒精与水混合
C.镁条燃烧 D.铁置换出金属铜
【答案】D
【详解】A、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应在敞口容器中进行,生成的二氧化碳会散逸到空气中,使反应后的质量减小,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项不符合题意;
B、质量守恒定律适用于一切化学变化,酒精与水混合没有新物质生成,属于物理变化,不能用于验证质量守恒定律,故选项不符合题意;
C、镁条和氧气在点燃的条件下成氧化镁,由于空气中的氧气参与了反应,所以反应前后固体的质量不相等,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项不符合题意;
D、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应在密闭容器中进行,反应前后物质的总质量不变,能直接用于验证质量守恒定律,故选项符合题意。
故选D。
解题贴士
判断实验能否验证质量守恒定律,依据是该实验中发生的是化学变化。若无化学变化,则不能用于验证质量守恒定律。
▌对点练4-1 下列实验能够直接验证守恒定律的是
A.干冰升华 B.镁条燃烧
C.铁钉与硫酸铜溶液反应 D.碳酸钠与稀盐酸反应
【答案】C
【详解】A、质量守恒定律反映的是化学变化前后物质的质量关系,干冰升华属于物理变化,不能用于验证质量守恒定律,选项错误;
B、镁条在氧气中燃烧过程中有气体氧气参加反应,装置不密封,造成固体质量增加,不能用于验证质量守恒定律,选项错误;
C、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应没有气体参加,也没有气体生成,前后质量相等,天平平衡,能用于验证质量守恒定律,选项正确;
D、碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳气体逸散到空气中,造成烧杯内质量减轻,不能用于验证质量守恒定律,选项错误。
故选C。
▌对点练4-2 (24-25九年级上·河北石家庄·期中)用下列装置进行验证质量守恒定律的实验,能达到目的的是
A.酒精与水混合 B.过氧化氢分解
C.红磷燃烧 D.镁条在空气中燃烧
【答案】C
【详解】A、酒精与水混合,无新物质生成,不属于化学变化,不能验证质量守恒定律,不符合题意;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气是气体,会散逸到空气中,导致反应后质量减小,无法验证质量守恒定律,不符合题意;
C、红磷燃烧生成五氧化二磷,有新物质生成,属于化学变化,且该反应在密闭容器中进行,化学反应前后物质的总质量不变,可以验证质量守恒定律,符合题意;
D、镁条在空气中燃烧生成氧化镁,空气中的氧气参与了反应,且生成的氧化镁会以白烟的形式散逸到空气中,化学反应前后物质的总质量不相等,无法验证质量守恒定律,不符合题意。
故选C。
基础通关
1.(25-26八年级下·山东青岛·期中)下列关于质量守恒定律的认识正确的是
A.一定质量的氢气和氧气混合后质量不变
B.10g冰受热融化成10g水,质量不变,符合质量守恒定律
C.铁丝在氧气中燃烧,生成的的质量大于铁丝的质量,符合质量守恒定律
D.31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷,则实际消耗空气的质量为40g
【答案】C
【详解】质量守恒定律适用于化学变化,核心是:参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质质量总和。
A. 氢气和氧气仅混合未发生化学反应,不能用质量守恒定律解释,错误。
B. 冰融化成水是物理变化,不适用质量守恒定律,错误。
C. 铁丝在氧气中燃烧时,参加反应的铁和氧气的质量总和等于生成四氧化三铁的质量,因此四氧化三铁质量大于铁丝质量,符合质量守恒定律,正确。
D. 红磷燃烧仅消耗空气中的氧气,计算得参加反应的氧气质量为,空气中含大量不参与反应的氮气等物质,因此消耗空气的质量远大于40g,错误。
2.(25-26八年级下·山东烟台·期中)下列关于质量守恒定律的认识正确的是
A.碳在氧气中充分燃烧,生成的二氧化碳,符合质量守恒定律
B.根据质量守恒定律,1L氢气和1L氧气反应生成2L水
C.10g冰受热熔化成10g水,质量不变,符合质量守恒定律
D.蜡烛完全燃烧后,消失了,这违背了质量守恒定律
【答案】A
【详解】A.由可知,碳燃烧反应中碳与氧气的反应质量比为3:8,3g碳和8g氧气恰好完全反应生成11g二氧化碳,符合质量守恒定律,说法正确;
B.质量守恒定律不涉及体积守恒,且常温下水为液态,体积远小于2L,说法错误;
C.冰熔化成水是物理变化,质量守恒定律是阐述化学反应的定律,不适用于解释物理变化,说法错误;
D.蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中,总质量仍守恒,不违背质量守恒定律,说法错误。
3.(25-26八年级下·上海·期中)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A.冰熔化成水质量不变 B.湿衣服晾干质量减轻
C.镁条燃烧后固体质量增加 D.酒精挥发质量减少
【答案】C
【详解】A、冰熔化成水是物质状态改变的物理变化,不能用质量守恒定律解释。
B、湿衣服晾干是水蒸发的物理变化,不能用质量守恒定律解释。
C、镁条燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁的化学变化,固体质量增加是因为有氧气参与反应,符合质量守恒定律。
D、酒精挥发是物质状态改变的物理变化,不能用质量守恒定律解释。
4.(25-26八年级下·山东泰安·期中)下列关于质量守恒定律的说法正确的是
A.无色氧气加压变成淡蓝色液氧,质量保持不变,符合质量守恒定律
B.氯酸钾加热分解后固体质量变小,符合质量守恒定律
C.由质量守恒定律可知和,反应会生成
D.分离液态空气所得和的质量之和与空气的质量相等,符合质量守恒定律
【答案】B
【详解】质量守恒定律仅适用于化学变化,且描述的是实际参加反应的反应物总质量 = 生成物总质量的规律,物理变化不适用该定律。
A.氧气加压变为液氧是状态变化,属于物理变化,不适用质量守恒定律,错误。
B.氯酸钾加热分解是化学变化,反应生成的氧气以气体形式逸散,因此剩余固体质量减小,但反应前后所有物质(氯酸钾),生成的物质(氯化钾+氧气)总质量相等,符合质量守恒定律,正确。
C.碳燃烧的反应为 ,参加反应的碳和氧气质量比为 12:32=3:8,2g碳完全反应仅消耗约5.33g氧气,氧气过量,最终生成CO2的质量约为7.33g,不是18g,错误。
D.分离液态空气是利用沸点不同分离气体的物理变化,不适用质量守恒定律,错误。
5.(2026·山西忻州·一模)利用铜和氧气的反应探究化学反应前后的质量关系(如图所示),下列有关该实验的操作及分析正确的是
A.用镊子将铜粉小心送入锥形瓶 B.实验过程中瓶内气压始终不变
C.实验结束后瓶内固体质量变大 D.小气球可避免物质逸散更环保
【答案】C
【详解】A、铜粉是粉末状固体,取用粉末状固体应使用药匙或纸槽,镊子用于取用块状固体,故选项操作不正确。
B、实验过程中,加热时瓶内气体受热膨胀,气压先增大;反应消耗氧气,冷却至室温后瓶内气压小于初始气压,故选项说法不正确。
C、铜和氧气加热反应生成氧化铜,根据质量守恒定律,参加反应的铜和氧气的质量总和等于生成氧化铜的质量,因此反应后瓶内固体质量大于反应前铜的质量,故选项说法正确。
D、小气球的作用是形成密闭体系,平衡装置内外压强,防止胶塞冲出,故选项说法不正确。
6.(24-25八年级下·山东淄博·期末)课堂上某化学教师用镁条燃烧的实验来验证质量守恒定律,相关信息见卡片,下列分析不正确的是
用坩埚钳夹取7.2g打磨干净的镁条在酒精灯火焰上点燃(下部垫有陶土网),当镁条完全反应(假设Mg只与空气中的反应)后,再次称量,发现陶土网上的白色固体仍为7.2g。
A.参加反应的镁条的质量等于生成氧化镁的质量
B.称量到的氧化镁中氧元素的质量为2.88g
C.参加反应的氧气的质量等于未称量到的氧化镁的质量
D.该反应中有气体参与反应,因此要在密闭容器中才能验证质量守恒定律
【答案】A
【详解】A、镁和氧气点燃生成氧化镁,根据质量守恒定律可知,参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成的氧化镁的质量,此选项错误;
B、称量到的氧化镁中氧元素的质量为,此选项正确;
C、由题干数据可知,参加反应的氧气的质量等于未称量到的氧化镁的质量,此选项正确;
D、该反应中有气体参与反应,因此要在密闭容器中才能验证质量守恒定律,此选项正确。
故选A。
7.下列装置及实验(托盘天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是
A.将红墨水注入水中 B.红磷燃烧
C.稀盐酸与碳酸钠反应 D.镁条燃烧
【答案】B
【详解】A、质量守恒定律适用于化学变化,红墨水和水不能发生化学反应,不能验证质量守恒定律,该选项不正确。
B、红磷燃烧生成五氧化二磷,在密封装置中进行,能够验证质量守恒定律,该选项正确。
C、稀盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳逸出装置,不能验证质量守恒定律,该选项不正确。
D、镁燃烧消耗氧气,生成氧化镁,在敞开装置中进行,不能验证质量守恒定律,该选项不正确。
故选B。
8.(2026·湖北黄冈·模拟预测)实验课上,同学们利用铜粉和氧气的反应来验证质量守恒定律。下列有关实验分析不正确的是
A.加热过程中,铜粉由红色变成黑色 B.铜粉质量的多少会影响实验结论
C.装置中的小气球起缓冲作用 D.反应后的固体质量比铜粉质量大
【答案】B
【详解】A、加热条件下铜和氧气反应生成黑色的氧化铜,因此铜粉由红色变为黑色,说法正确。
B、该实验在密闭装置中进行,只要所有反应物和生成物都被包含在称量体系内,铜粉的质量多少不会影响质量守恒定律的验证结论,说法错误。
C、加热时装置内气体受热膨胀,小气球可缓冲装置内气压,防止橡胶塞被弹出,说法正确。
D、反应后固体为氧化铜,其质量等于参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量之和,因此反应后固体质量比原铜粉质量大,说法正确。
9.(2025·贵州贵阳·模拟预测)下列实验现象中,能够验证质量守恒定律的是
A.铜在空气中加热固体质量增加 B.硫酸铜溶液与铁反应,总质量不变
C.碳酸钠粉末与稀盐酸反应后质量减轻 D.镁条在空气中燃烧后,生成物质质量增加
【答案】B
【详解】A. 铜在空气中加热固体质量增加,是因为铜与氧气反应生成氧化铜,因为氧气参加反应,所以反应后氧化铜的质量大于铜的质量,符合质量守恒定律,但不能验证质量守恒定律,此选项不符合题意;
B. 硫酸铜溶液与铁反应,总质量不变,是因为铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁、铜,属于化学变化,因为反应前后质量相等,能验证质量守恒定,此选项符合题意;
C. 碳酸钠粉末与稀盐酸反应后质量减轻,是因为该两种物质发生反应生成的二氧化碳逸出,属于化学变化,符合质量守恒定律,但不能验证质量守恒定律,此选项不符合题意;
D. 镁条在空气中燃烧后,生成物质质量增加,是因为镁与氧气反应生成氧化镁,属于化学变化,符合质量守恒定律,但不能验证质量守恒定律,此选项不符合题意。
故选B。
10.(25-26八年级下·山东德州·阶段检测)红磷在耐高温的密闭容器中(内含空气)加热,能正确表示容器里所盛物质总质量变化的图像是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据质量守恒定律可知:在密闭容器中发生化学反应,反应前后容器内所有物质的总质量保持不变。
【详解】A. 图像显示总质量随时间持续增大,不符合密闭容器总质量不变的规律,错误。
B. 图像显示总质量先增大后不变,反应过程无外来物质进入,总质量不会增大,错误。
C. 图像显示总质量不随时间变化,符合质量守恒定律的要求,正确。
D. 图像显示总质量先不变后减小,密闭容器中无物质逸出,总质量不会减小,错误。
故选C。
11.(2026·上海闵行·三模)在以氨为载体的储氢、释氢循环中,若储氢消耗a g氢气,释氢放出b g氢气,则根据质量守恒定律,理论上应_________(填“<”“>”或者“=”)b。
【答案】
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类、质量均不发生改变。理论上储氢时消耗的氢气中的氢元素,会在释氢过程中全部转化为氢气释放,因此消耗的氢气质量等于放出的氢气质量。
12.(2026·内蒙古通辽·模拟预测)某化学课外小组同学,用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)实验一中观察到红磷燃烧时产生_______________,放出大量热,气球的变化情况是____________,若实验时红磷量不足,对实验的结果_________(填“有”或“没有”)影响。
(2)实验二中反应后天平不平衡,该反应____________(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律,反应后天平不平衡的原因是____________________________________。
【答案】(1) 白烟 先胀大后缩小 没有
(2) 遵守 反应生成的二氧化碳逸出,导致左盘质量减小
【详解】(1)红磷燃烧产生大量白烟(五氧化二磷固体小颗粒),放出大量热,使锥形瓶内气体受热膨胀,气球先变大,冷却后瓶内氧气被消耗,气压减小,气球变瘪。
红磷量不足不影响质量守恒定律的验证(参加反应的物质质量仍守恒,只是氧气未完全反应),对实验结果没有影响。
(2)实验二中碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,属于化学变化,遵守质量守恒定律。但装置未密封,生成的气体逸散到空气中,导致左盘质量减小,天平不平衡。
13.(25-26八年级下·内蒙古乌兰察布·期末)某化学兴趣小组的同学分别设计四个实验用于验证质量守恒定律,如图所示。
已知:稀盐酸与石灰石反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
(1)实验A中可成功验证质量守恒定律,其中小气球的作用是形成___________体系,该实验中白磷______(填“需要”或“不需要”)过量。
(2)实验B中,反应前天平平衡。然后将稀盐酸倒入烧杯中与小块石灰石充分反应后再称量,观察到天平不平衡,指针向右偏转,其原因是_______________________________。
(3)如图C所示的小实验,在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜线,并使玻璃棒保持水平。然后,用酒精灯给左边一端铜丝加热1~2分钟。冷却后,他们观察到的现象是:红色的铜丝表面变黑,______(填“a”或“b”)端向下倾斜。
(4)如图D所示的小实验。先在托盘天平上称量一小段洁净的镁条的质量;在空气中点燃后再称量燃烧产物的质量。实验中观察到镁条燃烧的实验现象为:__________________________。
【答案】(1) 密闭 不需要
(2)石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成了二氧化碳,二氧化碳是气体,会散逸到空气中,导致左边质量减小
(3)a
(4)剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,产生大量白烟
【详解】(1)该实验中白磷燃烧生成五氧化二磷,氧气参与了反应,需要在密闭容器中进行,故小气球的作用是形成密闭体系,同时白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球还可以缓冲气压;
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,则该实验中白磷不需要过量;
(2)见答案;
(3)用酒精灯给左边一端铜丝加热1~2分钟。铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,根据质量守恒定律,参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量和等于生成氧化铜的质量,则观察到的现象是:红色的铜丝表面变黑,a端向下倾斜;
(4)见答案;
14.(25-26八年级下·山东日照·期末)化学兴趣小组设计如下实验装置(A中加热装置已省略)验证质量守恒定律。
(1)如图A、B、C三个实验的变化中,遵守质量守恒定律的是__________(填字母)。
(2)装置A,先称量装置总质量为;再加热铜粉,反应一段时间后冷却至室温,再次称量总质量为,__________(选填“>”“<”或“=”)。该实验过程中固体的颜色变化为__________。
(3)装置B反应前天平平衡,反应后天平不平衡,指针向__________偏转(填“左”或“右”),请分析原因______________________________。
(4)装置D测得反应后固体质量增大,请写出该反应的化学方程式__________。
(5)通过上述实验可知,有气体参加或生成的化学反应,需在__________装置中实验,才能验证质量守恒定律。
【答案】(1)ABC
(2) = 红色变为黑色(或由紫红色变为黑色,合理即可)
(3) 右 装置B中产生的气体逸散到空气中,导致左盘质量减小(或反应后总质量减少,指针向右偏转,合理即可)
(4)
(5)密闭
【详解】(1)质量守恒定律适用于所有化学反应,A(铜与氧气反应)、B(碳酸钠与盐酸反应)、C(镁条燃烧)均为化学变化,均遵守质量守恒定律。
(2)A装置为密闭容器,反应前后总质量不变,故。铜粉加热时与氧气反应生成黑色的氧化铜,颜色由紫红色变为黑色。
(3)装置B中碳酸钠与盐酸反应生成气体逸散到空气中,左盘质量减小,指针向右偏转。
(4)装置D中镁条燃烧生成氧化镁,固体质量增大,化学方程式为。
(5)有气体参加或生成的化学反应,需在密闭装置中进行才能验证质量守恒定律。
素养提升
15.(25-26九年级上·辽宁锦州·期中)下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是
A. 蒸馏水与食盐水混合 B. 制取氧气
C. 红磷燃烧 D. 镁条燃烧
【答案】C
【详解】A、蒸馏水与食盐水混合没有新物质生成,属于物理变化,不能验证质量守恒定律,不符合题意;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,有气体生成,没有在密闭容器中进行实验,反应前后天平不平衡,不能验证质量守恒定律,不符合题意;
C、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,有气体参与反应,在密闭容器中进行实验,反应前后天平平衡,能验证质量守恒定律,符合题意;
D、镁在氧气中燃烧生成氧化镁,有气体参与反应,没有在密闭容器中进行实验,反应前后天平不平衡,不能验证质量守恒定律,不符合题意。
故选:C。
16.(2026·安徽宣城·二模)在密闭容器中加热铜粉验证质量守恒定律实验的装置如甲图所示,实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系相符的图像是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】铜在密闭容器中加热发生反应:,密闭容器内物质无逸出,遵循质量守恒定律。
【详解】A.空气中仅氧气参与反应,氮气、稀有气体等不参与反应,最终气体总质量不会降低为0,错误;
B.氮气不参与反应,其质量始终保持不变,图像显示氮气质量下降,错误;
C.反应时铜结合氧气生成氧化铜,固体质量逐渐增大,氧气完全消耗后反应停止,固体质量不再变化,图像显示固体质量持续上升,错误;
D.根据质量守恒,密闭容器内反应前后元素总质量不变,氧元素无论存在于气体中还是固体氧化铜中,总质量始终恒定,图像为水平直线,正确。
17.(2026·广东东莞·模拟预测)用图甲所示的装置来验证质量守恒定律。在同一实验中,相同时间内,容器内各种物理量随时间变化的关系如图乙、图丙所示。下列说法正确的是
A.实验结束,粉末变黑色,气球膨胀 B.a点固体成分只有铜粉
C.c点的的体积分数比d点多 D.b点的固体质量与d点相等
【答案】D
【分析】反应原理为铜和氧气加热生成氧化铜:,反应消耗氧气,容器内气体分子总数减少,固体因结合氧元素质量增加;
【详解】A.反应消耗氧气,容器内压强小于外界大气压,气球会变瘪而非膨胀,错误;
B.a点处于反应进行阶段,固体是未反应的铜和生成的氧化铜的混合物,错误;
C.氮气不参与反应,分子数恒定;c到d过程总气体分子数持续减少,氮气体积分数()逐渐增大,因此d点氮气体积分数大于c点,错误;
D.b点后固体质量不再变化,说明反应已经结束,固体质量不再改变,因此b点和d点固体质量相等,正确。
18.(2026·山东临沂·二模)在验证质量守恒定律的实验中,某小组同学加热密闭锥形瓶中的铜粉(如图1),同时借助传感器测定氧气含量的变化(氧气含量随时间变化的曲线如图2所示)。下列说法错误的是
A.该实验中固体颜色由红色变为黑色
B.反应前与的质量总和大于生成的质量
C.可通过图2氧气含量的减少来判断化学反应的发生
D.拐点C至终点D,锥形瓶内物质的总质量减少14.84%
【答案】D
【详解】A.铜是红色固体,生成物氧化铜是黑色固体,反应中固体颜色由红色变为黑色,说法正确。
B.由图2可知,反应结束后锥形瓶中仍剩余的氧气,说明只有部分氧气参与反应,因此反应前铜和氧气的总质量大于生成氧化铜的质量,说法正确。
C.反应过程中氧气含量不断减少,说明氧气参与了反应,可据此判断化学反应发生,说法正确。
D.该实验是密闭装置,根据质量守恒定律,锥形瓶内所有物质的总质量始终不变,不会减少;且是氧气的体积分数减少量,不是锥形瓶总质量的减少比例,说法错误。
19.(2026·河南郑州·一模)化学实践活动小组利用生活中的物品设计如图所示装置验证质量守恒定律,下列说法正确的是
A.反应一段时间后电子天平的示数减小
B.上下移动铜丝可控制该反应的速率
C.反应时瓶内产生气泡,注射器活塞缓慢上移
D.反应前白醋与钙片的总质量等于反应后生成物的总质量
【答案】C
【详解】A、该装置为密闭体系,反应前后总质量不变,电子天平示数不会减小,故选项说法错误;
B、上下移动铜丝可控制钙片和白醋的接触与分离,只能控制反应的发生和停止,无法控制反应速率,故选项说法错误;
C、碳酸钙和白醋反应生成二氧化碳气体,瓶内压强增大,注射器活塞缓慢上移,故选项说法正确;
D、质量守恒定律指的是参加反应的各物质总质量等于反应后生成物总质量,未参加反应的反应物质量不计入,且反应前总质量还包含装置内空气等质量,故选项说法错误。
20.(2026·河南周口·三模)利用盐酸和碳酸钠粉末验证质量守恒定律,装置如图所示。
(1)写出该反应的化学方程式。
(2)反应后天平是否平衡?解释其原因。
(3)怎样改进装置才能达到实验目的?
【答案】(1)
(2)不平衡,反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中去了(合理即可)
(3)将装置改为密闭容器
【详解】(1)盐酸与碳酸钠反应,生成氯化钠、水和二氧化碳:
(2)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应结束后因为装置是敞口的,反应生成的气体逸散到空气中,导致反应后左盘总质量减小,因此天平指针会向右偏,无法保持平衡。
(3)要验证质量守恒定律,必须防止生成的气体逸出,因此需将装置改为密闭体系:
21.(2026·吉林长春·模拟预测)质量守恒定律的发现对化学发展作出巨大贡献。
(1)实验甲中气球的变化是_________(填字母);
A.一直变大 B.一直不变 C.先变大后变小
(2)镁带在密闭容器中与氧气反应,其固体质量变化如图乙所示,则质量差表示的意义是______________________________。
(3)倾斜图丙中烧杯,使试管中的稀盐酸流入烧杯,观察到有气泡产生,一段时间后观察到天平指针_________(填“偏左”或“偏右”)。在不改变试剂的情况下,若要验证质量守恒定律,应进行的改进是___________。
【答案】(1)C
(2)参加反应的氧气的质量或生成的氧化镁中氧的质量
(3) 偏右 将装置改为密闭装置
【详解】(1)红磷燃烧放热,瓶内压强增大,气球变大,红磷燃烧消耗氧气,气体减少,压强减小,气球变小,故选C;
(2)镁在氧气中燃烧生成氧化镁,从图示看出,m1表示反应前固体的质量,就是镁条的质量,m2表示反应后固体的质量,是氧化镁的质量,根据质量守恒定律可知,m2-m1就表示参加反应的氧气的质量或生成的氧化镁中氧的质量;
(3)由于碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,产生的二氧化碳气体逸散到空气中,造成天平的指针向右偏转;在不改变试剂的情况下,若想验证质量守恒定律,应进行的改进是将试剂放在密封容器中进行,防止产生的二氧化碳逸出。
22.(25-26八年级下·山东德州·期中)同学们学习了质量守恒定律后进行了如下实验活动。
活动一:验证质量守恒定律
(1)实验A中,同学们用铜粉在空气中受热的反应来验证质量守恒定律,气球可以起到的作用是________。
(2)实验B中,一段时间后发现天平的指针________(填“偏左”或“偏右”)。同学们经讨论发现,验证质量守恒定律时,对于有气体参加的反应,实验必须在________装置中进行。
【反思交流】
(3)小明认为酒精和水混合前后质量没有变化,因此可以用这个实验验证质量守恒定律。他的想法是错误的,理由是________。
活动二:应用质量守恒定律探究物质组成
木糖醇是一种白色粉末状物质,易溶于水,且是一种新型甜味剂。
【提出问题】木糖醇是由什么元素组成的?
【提供资料】酒精燃烧的产物是水和二氧化碳。
【实验探究】
(4)
实验步骤
实验现象
实验结论
1.取适量的木糖醇放在酒精灯火焰上灼烧,同时将一只干燥的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁出现水雾
证明木糖醇的组成中一定含有________
2.将烧杯倒转,并注入澄清的石灰水,振荡
________
证明木糖醇的组成中一定含有碳元素
【交流讨论】
(5)大家认为上面的实验设计不严谨,原因是________。
【答案】(1)平衡气压,防止橡胶塞被弹开
(2) 偏右 密闭
(3)质量守恒定律要有化学变化来证明,水和酒精混合发生的是物理变化
(4) 氢元素 澄清石灰水变浑浊
(5)酒精燃烧也会产生二氧化碳和水,干扰木糖醇燃烧产物的鉴别
【详解】(1)铜粉在空气中受热会和氧气反应生成氧化铜,反应过程中瓶内温度升高,气体受热膨胀,气球可以起到平衡气压,防止橡胶塞被弹开的作用;
(2)碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,二氧化碳会逸散到空气中,则左边质量会偏小,天平向右边偏转;验证质量守恒定律时,对于有气体参加的反应,实验必须在密闭装置中进行;
(3)质量守恒定律要有化学变化来证明,水和酒精混合发生的是物理变化,不能用该实验验证质量守恒定律;
(4)烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,根据反应前后元素种类不变,则说明木糖醇中一定含有氢元素;将烧杯倒转,并注入澄清的石灰水,振荡,结论是:木糖醇的组成中一定含有碳元素,推测现象是:澄清石灰水变浑浊;
(5)由于酒精燃烧也会生成二氧化碳和水,则会干扰木糖醇燃烧的产物的鉴别。
迁移创新
23.(2026·陕西宝鸡·一模)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A.水结冰后质量不变 B.酒精敞口放置一段时间后质量变小
C.蜡烛燃烧后质量减小 D.5g蔗糖溶于95g水中,得到100g蔗糖水
【答案】C
【详解】A、水结冰是物理变化,只是状态改变,没有新物质生成,不属于化学中质量守恒定律的解释范畴,不符合题意;
B、酒精敞口放置质量变小,是因为酒精挥发,是物理变化,不属于化学中质量守恒定律的解释范畴,不符合题意;
C、蜡烛燃烧是化学变化,生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中,导致蜡烛质量减小,这一现象可以用质量守恒定律解释,符合题意;
D、蔗糖溶于水是物理变化,不属于化学中质量守恒定律的解释范畴,不符合题意;
故选C。
24.(2026·湖南衡阳·一模)如图所示,硬质玻璃管中装有足量的铜粉,用氧气传感器测定加热过程中装置内氧气含量的变化情况。下列说法错误的是
A.气球的作用是缓冲气压,防止橡胶塞冲出
B.实验结束后,硬质玻璃管中的固体质量增加
C.反应结束冷却后,装置内氧气的体积分数约为21%
D.实验中使用足量铜粉,以确保装置内氧气充分反应
【答案】C
【详解】 A、加热时装置内气体受热膨胀,压强快速升高,气球可缓冲气压,避免橡胶塞被冲出,正确。
B、反应后固体从铜变为氧化铜,增加了参加反应的氧气的质量,因此硬质玻璃管中固体质量增加,正确。
C、空气中氧气体积分数约为21%,足量铜粉会几乎完全消耗装置内的氧气,反应结束冷却后装置内氧气体积分数远低于21%,错误。
D、足量铜粉可保证装置内氧气被充分反应,避免氧气剩余影响实验结果,正确。
25.(2025·广西南宁·三模)某兴趣小组设计如图实验装置验证质量守恒定律,实验过程中用电热棒引燃镁条。下列有关说法错误的是
A.实验前应检查装置的气密性
B.实验过程中气球先胀大后变瘪
C.观察到镁条燃烧产生大量白色烟雾
D.实验前后均需要称量整个装置的质量
【答案】C
【详解】A、镁在氧气中燃烧生成氧化镁,有气体参与反应,则实验前应检查装置气密性,以防止装置漏气,故A正确,不符合题意;
B、镁条燃烧放热,温度升高,压强增大,气球膨胀,随着反应的进行,氧气被消耗,气体减少,压强减小,则反应结束冷却至室温后,气球变瘪,故实验过程中气球先膨大后变瘪,故B正确,不符合题意;
C、镁燃烧产生大量白烟,不是白色烟雾,故C错误,符合题意;
D、实验前后均需要称量整个装置的质量,以比较反应前后总质量的变化情况,故D正确,不符合题意。
故选:C。
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第五单元
化学反应的定量关系
课题1 质量守恒定律
第1课时 探究质量守恒定律
课标要点
1. 认识化学反应中的各物质间存在定量关系;
2.理解质量守恒定律;
3.能选取实验证据说明质量守恒定律,能对貌似不守恒的实验进行分析。
学习重难点
重点:
实验探究质量守恒定律
难点:
分析质量守恒的原因
知识点 实验探究化学反应前后物质的质量关系
18世纪, 借助天平,大量化学反应进行了较为精密的定量研究,发现反应前后个物种的质量总和没有发生变化。
方案一、探究铜粉加热前后质量的变化
实验过程
(1)将铜粉铺在锥形瓶底部,上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞,橡胶塞塞进瓶口,称量质量为m1。
(2)加热锥形瓶,观察现象,一段时间后停止加热,冷却后称量质量为m2。
实验现象
(1)红色粉末逐渐 ,气球先 后变 。
(2)天平两次显示示数相等,即:m2m1。
表达式
文字表达式: ;
符号表达式:
实验分析
反应前物质总质量包括:装置质量、铜粉质量、装置内空气质量;
反应后物质总质量包括:装置质量、氧化铜的质量、可能剩余的氧气(或铜粉)的质量
实验结论
反应生成的氧化铜的质量= 质量+ 的质量
推导出:化学反应前后物质总质量 。
气球的作用及变化
(1)气球的作用是 、 ;
(2)开始时气球鼓起是因为
(3)气球变瘪是因为铜粉与氧气反应消耗了锥形瓶内 ,使瓶内气体压强 外界大气压。
方案二、探究铁和硫酸铜反应前后质量的变化
实验过程
(1)锥形瓶中加入洁净的铁丝和装有硫酸铜溶液的小试管,塞上橡胶塞,称量质量为m1。
(2)取下锥形瓶,倾斜,让试管内的溶液进入锥形瓶,观察现象,一段时间后再称量质量为m2。
实验现象
(1)铁钉表面 ,溶液由蓝色逐渐变为 ;
(2)天平两次显示示数 ,即:m2 m1。
表达式
文字表达式: ;
符号表达式:
实验分析
反应前物质总质量包括:装置质量、铁粉质量、硫酸铜溶液质量;
反应后物质总质量包括:装置质量、铜的质量、硫酸亚铁溶液的质量
实验结论
反应生成的硫酸亚铁质量+铜粉的质量= 质量+ 的质量
推导出:化学反应前后物质总质量 。
特别提醒
1. “铜和氧气反应前后质量的测定”实验前要检查装置气密性,装置气密性良好是保证实验成功的关键。
2.橡胶塞和小气球的作用是形成密封体系,气球起到缓冲的作用,防止加热时因气压过大冲开橡胶塞。
3.使用天平称量化学试剂时,干燥的固体应放在称量纸上(托盘两边各放一张质量相同的纸片)称量,易潮解的试剂应放在容器中(如小烧杯、表面皿)称量。
4.“铁与硫酸铜反应前后质量的测定”实验前应将铁钉用砂纸打磨干净,除去铁锈。
随学随练
1.(2026·安徽合肥·一模)加热红磷验证质量守恒定律的装置如图1所示,实验过程中瓶内物质质量和时间关系与图2相符的是
A.红磷的质量 B.五氧化二磷的质量 C.氮气的质量 D.固体的总质量
2.(25-26九年级上·河南郑州·期中)下列装置及实验(天平未画出)能直接用来验证质量守恒定律的是
A.镁条燃烧 B.铁与硫酸铜溶液混合
C.制取氧气 D.蒸馏水与食盐水混合
知识点 质量守恒定律 (重点)
1.内容:大量实验证明:参加化学反应的 ,等于 。
2.概念解读:
(1)“化学反应”:
①质量守恒定律只适用于 ,不适用于物理变化;
②一切化学反应 质量守恒定律。
(2)“参加”、“生成”: 的物质和 的物质质量不能计入“总和”中;
(3)“各物质”:参加反应或反应生成的 ,特别注意 、 不能遗漏。
(4) “质量总和”指的是 守恒,不是体积或分子个数守恒。
特别提醒
1. 只有化学变化才能适用质量守恒定律,物理变化不能。故判断能否说明反应前后物质质量守恒,首先看是否是化学变化。
2. 反应剩余的物质质量不能带入质量守恒定律进行计算,不是该反应生成的物质,如原来体系中就存在、与生成物相同的物质,不能计算在内。
随学随练
1.(25-26八年级下·山东淄博·期中)下列对质量守恒定律的理解,正确的是
A.煤燃烧后产生的煤渣质量一定和反应前煤的质量相等
B.铁丝在足量氧气中燃烧后,生成物的质量比铁丝质量大
C.100 g水与100 g酒精混合后,质量等于200 g,这符合质量守恒定律
D.乙炔燃烧生成和,推知乙炔中一定含有C、H、O元素
2.(25-26八年级下·山东淄博·期中)下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A.温度降低水蒸气凝结成水,变化前后的物质质量不变
B.小树苗长成大树,质量比原来大得多
C.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应,反应前后各物质的质量总和相等
D.铁丝在氧气中燃烧生成固体四氧化三铁,反应后固体的质量增加
拓展 质量“不守恒”的实验分析
1.盐酸与碳酸钠反应前后质量变化的分析
实验步骤
(1)小烧杯放碳酸钠粉末,小试管盛稀盐酸放入烧杯称量质量m1。
(2)倾斜试管,倒入稀盐酸,发生反应。
(3)反应完成,称量m2。
实验现象
(1)白色粉末溶解,有 。
(2)天平示数 , m2 m1。
表达式
文字表达式: ;
符号表达式:
分析“不守恒”的原因:
2.镁条燃烧反应前后质量变化的分析
实验步骤
(1)砂纸打磨过的长镁条和陶土网一起称量,质量为m1。
(2)在陶土网上方点燃镁条,观察现象。
(3)将镁条燃烧后的产物与陶土网一起称量,质量为m2。
实验现象
(1)发出 ,放出 ,产生白烟。
(2)天平示数 (或没有变化), m2 m1(或m2 = m1)。
表达式
文字表达式: ;
符号表达式:
实验分析
(1)镁条燃烧后,生成物氧化镁的质量应等于 和 质量总和。固体质量应该 ,m2 m1。
(2)镁条燃烧过程中,一部分氧化镁以 的形式扩散到空气中,且坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁,均会造成氧化镁损失,导致固体质量 。
(3)如果逸散的白烟质量小于增加的气体质量,m1 m2,若相等,m1 m2,若逸散质量大于增加的气体质量,m1 m2。
3.归纳总结:
由上述实验可知,有 或 (或者有烟、雾状物质生成)的反应,要验证质量守恒定律,
必须在 容器(不易变形的密闭容器)里进行。
活学活用
1.(2025·湖南永州·模拟预测)如下图所示,兴趣小组设计镁条在空气中燃烧的实验来验证质量守恒定律,下列有关分析不正确的是
A.实验中可观察到镁条燃烧发出耀眼的白光
B.该兴趣小组设计的实验不符合质量守恒定律
C.理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量
D.实验时产生大量白烟,推测陶土网上氧化镁的质量可能小于参加反应的镁的质量
2.(25-26八年级下·黑龙江绥化·阶段检测)质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。
请你回答下列问题。
(1)图A、B、C、D四个实验的变化中,遵守质量守恒定律的有_______(填序号)。
(2)用图A所示实验来验证质量守恒定律时,此实验中玻璃管上气球的变化为__________,系小气球的作用是_____________。此实验前锥形瓶底应预先铺少量的细沙,目的是____________________________;若取用红磷的量不足,对实验结果_______(填“有”或“没有”)影响。
(3)图B的实验最终托盘天平向______(填“左或者右”)偏转,若所用试剂不变,想要验证质量守恒,应将装置_______。
(4)用图D所示实验来探究化学反应前后物质的质量关系时:小霖认为根据质量守恒定律,天平指针应该向左偏转。镁带完全燃烧后,发现天平指针向右偏转,联系实验现象,请分析其主要原因可能是______________________________。
题型 质量守恒定律的内容和适用范围
▌例1 (25-26八年级下·山东淄博·期末)下列关于质量守恒定律的说法正确的是
A.无色氧气加压变成淡蓝色液氧,质量保持不变,符合质量守恒定律
B.高锰酸钾分解后固体质量变小,符合质量守恒定律
C.由质量守恒定律可知3gC和,反应会生成
D.由质量守恒定律可知和,反应会生成
解题贴士
1.只适用于化学反应,物理变化不能用质量守恒解释(如冰融化质量不变)。
2.不能说 “反应前后物质质量相等”,必须强调参加反应的物质。
3.蜡烛燃烧质量变小,是生成 CO₂、水逸散,依然遵守质量守恒定律。
4.“参加反应”:未参与反应的剩余物质质量不计入总和。
5.守恒是质量守恒,不是体积、分子数目守恒。
6.反应若有气体参与 / 生成,开放体系称量质量看似变化,仍然遵守定律。
▌对点练1-1 (25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)下列关于质量守恒定律的说法正确的是
A.参加反应的氧气和氢气的体积之和,一定等于生成水的体积
B.3 g白糖放入10 g水中完全溶解后得到13 g糖水,符合质量守恒定律
C.31 g红磷在空气中完全燃烧生成71 g五氧化二磷,则消耗40 g空气
D.铁丝燃烧后,生成物质量比铁丝的质量大,该反应符合质量守恒定律
▌对点练1-2 (25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)下列对“质量守恒定律”的理解中,正确的是
A.冰受热变成水
B.参加反应的氢气和氧气的体积之和一定等于生成水的体积
C.在化学反应前后,各物质的质量一定不变
D.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
题型 用质量守恒定律解释现象
▌例2 (25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)下列现象可以用质量守恒定律解释的是
A.水受热变成水蒸气
B.分离液态空气所得氮气质量和氧气质量之和等于液态空气的质量
C.蔗糖溶于水中,得到糖水总质量为
D.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬质量比纸的质量小
解题贴士
1.定性判断:先确定该变化属于化学反应(物理变化不适用质量守恒)。
2.寻找气体:分析反应中有无气体参加反应,或有无气体生成逸散。
3.运用定律:点明:参加化学反应的各物质质量总和 = 反应后生成各物质质量总和。
4.结合现象总结:说明天平称量质量变化的原因,强调仍然遵守质量守恒定律。
5.不能说 “不遵守质量守恒定律”,一切化学反应都遵守质量守恒定律。
▌对点练2-1 (25-26九年级下·湖南湘西·期中)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A.冰块融化成水后质量不变 B.石蜡熔化前后质量不变
C.铁丝燃烧后得到的固体质量增加 D.酒精灯敞口久置后酒精的质量减少
▌对点练2-2 (25-26九年级下·山东淄博·期中)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A.光照和通风条件更有利于湿衣服晾干
B.镁条燃烧后质量增加
C.过滤后泥沙和水的质量等于原浑浊河水的质量
D.向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀
题型 实验探究质量守恒定律
▌例3 (2026·贵州铜仁·模拟预测)某兴趣小组通过如图装置(加热装置已省略)探究质量守恒定律,下列说法正确的是
A.实验过程中,观察到固体的颜色变化由黑色变为红色
B.若铜粉不足对验证质量守恒定律的结果不会产生影响
C.停止加热后,装置冷却至室温,气球会恢复至原状
D.反应前后装置中固体的质量不变,则说明质量守恒定律成立
解题贴士
1.判断装置类型
密闭装置:体系无气体进出,反应前后天平平衡;
敞口装置:有气体生成 / 参与,气体逸出或进入,天平不平衡。
2.判断反应类型:必须是化学反应,物理变化不能验证质量守恒。
3.分析天平不平衡原因
天平不平衡≠不遵守质量守恒;只是部分物质(气体)脱离称量体系,整体总质量仍然守恒。
4.实验改进思路
有气体参与或生成的反应,若要称量前后质量相等,必须改用密闭容器。
5.实验结论规范表述
参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。
▌对点练3-1 (25-26九年级上·贵州黔南·期末)项目活动小组用碳酸钠粉末和稀盐酸反应验证质量守恒定律,实验如图所示。以下相关描述正确的是
A.实验前不用检查装置的气密性
B.反应后质量减少可能是因为气球受浮力的作用
C.依据电子天平示数,该反应不遵守质量守恒定律
D.实验过程中气球所起的作用只有平衡气压
▌对点练3-2 (25-26九年级上·广东江门·期末)为验证质量守恒定律,兴趣小组设计如下4个验证实验,下列说法正确的是
A.符合质量守恒定律的实验有①②③④
B.能直接验证质量守恒定律的实验有①②③
C.反应后①中天平指针向右偏转,③中不偏转
D.②中现象是镁条剧烈燃烧产生耀眼白光,生成MgO固体
题型 判断实验能否验证质量守恒定律
▌例4 下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是
A.碳酸钠和盐酸制取二氧化碳 B.酒精与水混合
C.镁条燃烧 D.铁置换出金属铜
解题贴士
判断实验能否验证质量守恒定律,依据是该实验中发生的是化学变化。若无化学变化,则不能用于验证质量守恒定律。
▌对点练4-1 下列实验能够直接验证守恒定律的是
A.干冰升华 B.镁条燃烧
C.铁钉与硫酸铜溶液反应 D.碳酸钠与稀盐酸反应
▌对点练4-2 (24-25九年级上·河北石家庄·期中)用下列装置进行验证质量守恒定律的实验,能达到目的的是
A.酒精与水混合 B.过氧化氢分解
C.红磷燃烧 D.镁条在空气中燃烧
基础通关
1.(25-26八年级下·山东青岛·期中)下列关于质量守恒定律的认识正确的是
A.一定质量的氢气和氧气混合后质量不变
B.10g冰受热融化成10g水,质量不变,符合质量守恒定律
C.铁丝在氧气中燃烧,生成的的质量大于铁丝的质量,符合质量守恒定律
D.31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷,则实际消耗空气的质量为40g
2.(25-26八年级下·山东烟台·期中)下列关于质量守恒定律的认识正确的是
A.碳在氧气中充分燃烧,生成的二氧化碳,符合质量守恒定律
B.根据质量守恒定律,1L氢气和1L氧气反应生成2L水
C.10g冰受热熔化成10g水,质量不变,符合质量守恒定律
D.蜡烛完全燃烧后,消失了,这违背了质量守恒定律
3.(25-26八年级下·上海·期中)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A.冰熔化成水质量不变 B.湿衣服晾干质量减轻
C.镁条燃烧后固体质量增加 D.酒精挥发质量减少
4.(25-26八年级下·山东泰安·期中)下列关于质量守恒定律的说法正确的是
A.无色氧气加压变成淡蓝色液氧,质量保持不变,符合质量守恒定律
B.氯酸钾加热分解后固体质量变小,符合质量守恒定律
C.由质量守恒定律可知和,反应会生成
D.分离液态空气所得和的质量之和与空气的质量相等,符合质量守恒定律
5.(2026·山西忻州·一模)利用铜和氧气的反应探究化学反应前后的质量关系(如图所示),下列有关该实验的操作及分析正确的是
A.用镊子将铜粉小心送入锥形瓶 B.实验过程中瓶内气压始终不变
C.实验结束后瓶内固体质量变大 D.小气球可避免物质逸散更环保
6.(24-25八年级下·山东淄博·期末)课堂上某化学教师用镁条燃烧的实验来验证质量守恒定律,相关信息见卡片,下列分析不正确的是
用坩埚钳夹取7.2g打磨干净的镁条在酒精灯火焰上点燃(下部垫有陶土网),当镁条完全反应(假设Mg只与空气中的反应)后,再次称量,发现陶土网上的白色固体仍为7.2g。
A.参加反应的镁条的质量等于生成氧化镁的质量
B.称量到的氧化镁中氧元素的质量为2.88g
C.参加反应的氧气的质量等于未称量到的氧化镁的质量
D.该反应中有气体参与反应,因此要在密闭容器中才能验证质量守恒定律
7.下列装置及实验(托盘天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是
A.将红墨水注入水中 B.红磷燃烧
C.稀盐酸与碳酸钠反应 D.镁条燃烧
8.(2026·湖北黄冈·模拟预测)实验课上,同学们利用铜粉和氧气的反应来验证质量守恒定律。下列有关实验分析不正确的是
A.加热过程中,铜粉由红色变成黑色 B.铜粉质量的多少会影响实验结论
C.装置中的小气球起缓冲作用 D.反应后的固体质量比铜粉质量大
9.(2025·贵州贵阳·模拟预测)下列实验现象中,能够验证质量守恒定律的是
A.铜在空气中加热固体质量增加 B.硫酸铜溶液与铁反应,总质量不变
C.碳酸钠粉末与稀盐酸反应后质量减轻 D.镁条在空气中燃烧后,生成物质质量增加
10.(25-26八年级下·山东德州·阶段检测)红磷在耐高温的密闭容器中(内含空气)加热,能正确表示容器里所盛物质总质量变化的图像是
A. B.
C. D.
11.(2026·上海闵行·三模)在以氨为载体的储氢、释氢循环中,若储氢消耗a g氢气,释氢放出b g氢气,则根据质量守恒定律,理论上应_________(填“<”“>”或者“=”)b。
12.(2026·内蒙古通辽·模拟预测)某化学课外小组同学,用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)实验一中观察到红磷燃烧时产生_______________,放出大量热,气球的变化情况是____________,若实验时红磷量不足,对实验的结果_________(填“有”或“没有”)影响。
(2)实验二中反应后天平不平衡,该反应____________(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律,反应后天平不平衡的原因是____________________________________。
13.(25-26八年级下·内蒙古乌兰察布·期末)某化学兴趣小组的同学分别设计四个实验用于验证质量守恒定律,如图所示。
已知:稀盐酸与石灰石反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
(1)实验A中可成功验证质量守恒定律,其中小气球的作用是形成___________体系,该实验中白磷______(填“需要”或“不需要”)过量。
(2)实验B中,反应前天平平衡。然后将稀盐酸倒入烧杯中与小块石灰石充分反应后再称量,观察到天平不平衡,指针向右偏转,其原因是_______________________________。
(3)如图C所示的小实验,在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜线,并使玻璃棒保持水平。然后,用酒精灯给左边一端铜丝加热1~2分钟。冷却后,他们观察到的现象是:红色的铜丝表面变黑,______(填“a”或“b”)端向下倾斜。
(4)如图D所示的小实验。先在托盘天平上称量一小段洁净的镁条的质量;在空气中点燃后再称量燃烧产物的质量。实验中观察到镁条燃烧的实验现象为:__________________________。
14.(25-26八年级下·山东日照·期末)化学兴趣小组设计如下实验装置(A中加热装置已省略)验证质量守恒定律。
(1)如图A、B、C三个实验的变化中,遵守质量守恒定律的是__________(填字母)。
(2)装置A,先称量装置总质量为;再加热铜粉,反应一段时间后冷却至室温,再次称量总质量为,__________(选填“>”“<”或“=”)。该实验过程中固体的颜色变化为__________。
(3)装置B反应前天平平衡,反应后天平不平衡,指针向__________偏转(填“左”或“右”),请分析原因______________________________。
(4)装置D测得反应后固体质量增大,请写出该反应的化学方程式__________。
(5)通过上述实验可知,有气体参加或生成的化学反应,需在__________装置中实验,才能验证质量守恒定律。
素养提升
15.(25-26九年级上·辽宁锦州·期中)下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是
A. 蒸馏水与食盐水混合 B. 制取氧气
C. 红磷燃烧 D. 镁条燃烧
16.(2026·安徽宣城·二模)在密闭容器中加热铜粉验证质量守恒定律实验的装置如甲图所示,实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系相符的图像是
A. B.
C. D.
17.(2026·广东东莞·模拟预测)用图甲所示的装置来验证质量守恒定律。在同一实验中,相同时间内,容器内各种物理量随时间变化的关系如图乙、图丙所示。下列说法正确的是
A.实验结束,粉末变黑色,气球膨胀 B.a点固体成分只有铜粉
C.c点的的体积分数比d点多 D.b点的固体质量与d点相等
18.(2026·山东临沂·二模)在验证质量守恒定律的实验中,某小组同学加热密闭锥形瓶中的铜粉(如图1),同时借助传感器测定氧气含量的变化(氧气含量随时间变化的曲线如图2所示)。下列说法错误的是
A.该实验中固体颜色由红色变为黑色
B.反应前与的质量总和大于生成的质量
C.可通过图2氧气含量的减少来判断化学反应的发生
D.拐点C至终点D,锥形瓶内物质的总质量减少14.84%
19.(2026·河南郑州·一模)化学实践活动小组利用生活中的物品设计如图所示装置验证质量守恒定律,下列说法正确的是
A.反应一段时间后电子天平的示数减小
B.上下移动铜丝可控制该反应的速率
C.反应时瓶内产生气泡,注射器活塞缓慢上移
D.反应前白醋与钙片的总质量等于反应后生成物的总质量
20.(2026·河南周口·三模)利用盐酸和碳酸钠粉末验证质量守恒定律,装置如图所示。
(1)写出该反应的化学方程式。
(2)反应后天平是否平衡?解释其原因。
(3)怎样改进装置才能达到实验目的?
21.(2026·吉林长春·模拟预测)质量守恒定律的发现对化学发展作出巨大贡献。
(1)实验甲中气球的变化是_________(填字母);
A.一直变大 B.一直不变 C.先变大后变小
(2)镁带在密闭容器中与氧气反应,其固体质量变化如图乙所示,则质量差表示的意义是______________________________。
(3)倾斜图丙中烧杯,使试管中的稀盐酸流入烧杯,观察到有气泡产生,一段时间后观察到天平指针_________(填“偏左”或“偏右”)。在不改变试剂的情况下,若要验证质量守恒定律,应进行的改进是___________。
22.(25-26八年级下·山东德州·期中)同学们学习了质量守恒定律后进行了如下实验活动。
活动一:验证质量守恒定律
(1)实验A中,同学们用铜粉在空气中受热的反应来验证质量守恒定律,气球可以起到的作用是________。
(2)实验B中,一段时间后发现天平的指针________(填“偏左”或“偏右”)。同学们经讨论发现,验证质量守恒定律时,对于有气体参加的反应,实验必须在________装置中进行。
【反思交流】
(3)小明认为酒精和水混合前后质量没有变化,因此可以用这个实验验证质量守恒定律。他的想法是错误的,理由是________。
活动二:应用质量守恒定律探究物质组成
木糖醇是一种白色粉末状物质,易溶于水,且是一种新型甜味剂。
【提出问题】木糖醇是由什么元素组成的?
【提供资料】酒精燃烧的产物是水和二氧化碳。
【实验探究】
(4)
实验步骤
实验现象
实验结论
1.取适量的木糖醇放在酒精灯火焰上灼烧,同时将一只干燥的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁出现水雾
证明木糖醇的组成中一定含有________
2.将烧杯倒转,并注入澄清的石灰水,振荡
________
证明木糖醇的组成中一定含有碳元素
【交流讨论】
(5)大家认为上面的实验设计不严谨,原因是________。
迁移创新
23.(2026·陕西宝鸡·一模)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A.水结冰后质量不变 B.酒精敞口放置一段时间后质量变小
C.蜡烛燃烧后质量减小 D.5g蔗糖溶于95g水中,得到100g蔗糖水
24.(2026·湖南衡阳·一模)如图所示,硬质玻璃管中装有足量的铜粉,用氧气传感器测定加热过程中装置内氧气含量的变化情况。下列说法错误的是
A.气球的作用是缓冲气压,防止橡胶塞冲出
B.实验结束后,硬质玻璃管中的固体质量增加
C.反应结束冷却后,装置内氧气的体积分数约为21%
D.实验中使用足量铜粉,以确保装置内氧气充分反应
25.(2025·广西南宁·三模)某兴趣小组设计如图实验装置验证质量守恒定律,实验过程中用电热棒引燃镁条。下列有关说法错误的是
A.实验前应检查装置的气密性
B.实验过程中气球先胀大后变瘪
C.观察到镁条燃烧产生大量白色烟雾
D.实验前后均需要称量整个装置的质量
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