5.1 质量守恒定律 第1课时（导学案）化学新教材人教版九年级上册

该初中化学导学案聚焦质量守恒定律探究，引导学生通过对比波义耳与拉瓦锡的历史实验引入思考，结合天平使用、反应表达式等预习内容，通过铜与氧气、铁与硫酸铜的密闭实验及开放体系异常现象分析，构建从具体实验到规律理解的学习支架。 资料以完整实验探究流程为特色，含实验视频观察、现象记录、深度思考等环节，培养科学探究与实践能力，通过核心关键词解读和异常分析训练科学思维，渗透科学家严谨态度，习题层次分明，助力学生掌握定量研究方法，提升化学观念与科学素养。

课题1 质量守恒定律 第1课时 探究质量守恒定律 1.通过实验探究化学反应前后物质之间的质量关系，认识质量守恒定律。 2.通过分析和解释常见化学反应中的质量变化关系，理解质量守恒定律的内涵。 3. 感悟科学家严谨的科学态度和追求真理的科学精神，认识定量研究对化学科学发展的重要作用。 重点：通过完整的实验探究过程，认识质量守恒定律。 难点：正确理解质量守恒定律的核心内涵。 1.18 世纪， 借助天平，对大量化学反应进行了较为精密的定量研究。 2.用天平称量化学试剂时，干燥的固体试剂应放在 上或容器（如 、表面皿）中称量，易潮解的试剂应放在 中称量。 3.铜与氧气加热反应的文字表达式是 ；铁与硫酸铜溶液反应的符号表达式是 ；镁条燃烧反应的符号表达式是 。 4.大量实验证明，参加 的各物质的 总和，等于反应后生成的各物质的 总和。这个规律叫作质量守恒定律。 （一）课堂导入 【问题思考】1.我们已经知道化学反应的本质是生成新物质，反应前后物质种类会发生改变，你认为反应前后反应物和生成物的总质量会发生什么变化？ 2.化学史上：1673年波义耳在敞口容器中加热金属，得出反应后总质量增加的结论；1777年拉瓦锡在密闭容器中加热氧化汞，得出反应前后总质量不变的结论。你认为哪位科学家的结论更合理？说说你的猜想依据。 【小组讨论】 要完成这个定量探究，实验设计需要注意什么？ 我的结论：________________________。 （二）密闭体系实验探究 验证猜想 1. 方案1—铜与氧气反应前后质量的测定 【问题思考】根据实验视频，完成下表填写： 实验内容 我的记录 实验现象 反应前总质量 反应后总质量 反应原理 实验结论 【深度思考】1.本实验中橡胶塞和小气球的作用是什么？ 我的回答：________________________。 2.如果撤去小气球和橡胶塞，敞口进行实验，m1和m2的大小关系是什么？为什么？ 我的回答： 。 2. 方案2—铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 【问题思考】根据实验视频，完成下表填写： 实验内容 我的记录 实验现象 反应前总质量 反应后总质量 反应原理 实验结论 【深度思考】该反应没有气体参与或生成，为什么实验中要塞橡胶塞？ 我的回答： 。 【例1】用如图所示实验探究质量守恒定律：反应前称量装置和试剂的总质量为m1，保持装置密闭；垫上陶土网加热锥形瓶一段时间，冷却至室温再次称量装置和试剂总质量为m2。下列说法错误的是(　　) A．加热过程中红色固体逐渐变成黑色 B．实验前后锥形瓶内固体质量不变 C．实验前后锥形瓶内氧元素质量不变 D．实验装置中气球的作用是形成密闭装置、平衡气压 【变式训练1】在实验课上，同学们用如图所示装置完成了铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。以下说法正确的是(　　) A．锥形瓶倾斜才能使反应发生 B．可观察到溶液由蓝色变为无色 C．反应前后天平示数发生改变 D．该实验必须将橡胶塞换成气球 （三）总结规律 辨析内涵 1. 质量守恒定律的内容与核心关键词 【问题思考】阅读质量守恒定律的定义，标记核心关键词并完成解读： 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 （1）参加： ； （2）化学反应： ； （3）质量总和： ； （4）质量： 。 2. 异常现象分析 验证实验要求 【问题思考】观察开放体系中盐酸与碳酸钠反应、镁条燃烧的实验，回答下列问题： 1.盐酸与碳酸钠反应后m1>m2，总质量减少的原因是什么？该反应遵循质量守恒定律吗？ 我的回答：________________________。 2.镁条燃烧后得到的固体质量m2<m1，总质量减少的原因是什么？该反应遵循质量守恒定律吗？ 我的回答：________________________。 3.如果要用有气体参与或生成的反应验证质量守恒定律，装置需要满足什么要求？ 我的回答：________________________。 【例2】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 【变式训练2】下列对“质量守恒定律”的理解中，正确的是(　　) A．10g冰受热变成10g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 1.下列现象能用质量守恒定律解释的是(　　) A．湿衣服晾干后质量减小 B．蜡烛受热熔化，冷却后质量不变 C．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 D．在密闭容器中，固体碘升华为碘蒸气，质量不变 2.用图1所示装置验证质量守恒定律。加热足量的铜粉使之充分反应，在同一时间内，容器内各物质的质量随时间的变化如图2所示。下列说法错误的是(　　) A．图1中加热铜粉后，铜粉由红色变成黑色 B．图2甲表示装置内消耗铜粉的质量 C．图2乙可以表示装置内氮气的质量 D．图2丙表示装置内生成氧化铜的质量 3.如图所示，用托盘天平称量过氧化氢与二氧化锰在反应前后的质量。下列说法正确的是(　　) A．二氧化锰作反应物 B．过氧化氢溶液滴入锥形瓶前未发生分解 C．若改用电子天平，则无法验证质量守恒定律 D．反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量 4.32 g 硫和32 g 氧气恰好完全反应，生成二氧化硫的质量为 g；则40 g硫和32 g氧气充分反应后，可生成二氧化硫的质量为 g，剩余的物质为 ，剩余物质的质量为 g。 一、实验探究质量守恒定律 1.铜与氧气反应 （1）现象：红色粉末逐渐 。 （2）结论：反应前后总质量 。​ （3）装置作用：气球+橡胶塞形成 ，同时 。 2.铁与硫酸铜溶液反应 （1）现象：银白色铁丝表面 ，溶液由 变为 。 （2）结论：反应前后总质量 。​ 二、质量守恒定律 1.内容： 的各物质的 总和，等于反应后生成的各物质的 总和 2.核心关键词解读 （1）参加：不包含未反应的反应物、催化剂质量 （2）化学反应：仅适用于 ，不适用于 。 （3）质量总和：包含参与或生成的 质量，不可遗漏 3.验证实验注意事项：有气体参加或生成的反应，必须在 中进行 考点01 实验探究质量守恒定律 1．为验证质量守恒定律，小组同学做镁条燃烧实验如图1，按图2装置改进实验后发现有黄色固体生成。已知：①氧化镁为白色；②镁可与氮气反应生成黄色氮化镁()；③氮化镁和水反应产生氨气，氨气溶于水使酚酞变红色。取燃烧产物加水放入烧杯B中并罩上烧杯如图3，下列说法不正确的是 A．图1中陶土网上产物质量小于镁条，因部分燃烧产物散逸到空气中 B．图3中A中酚酞变红，说明燃烧产物含 C．用图2装置测定空气中氧气含量，测得的氧气体积分数小于1/5 D．图2实验过程中，注射器先向右移动，最后向左边移动直至停止 2．某兴趣小组设计如图1所示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。镁条点燃条件下能与氧气、氮气和二氧化碳都发生化学反应。下列有关说法正确的是 A．因为反应前后只测质量，所以实验前不用检查装置气密性 B．实验前后均需要称量整个装置的质量 C．反应前瓶内镁条和氧气的总质量一定等于反应后生成氧化镁的质量 D．将气球换成盛有足量水的注射器如图2，该装置可用来测定空气中氧气的含量 3．用图1所示装置验证质量守恒定律。加热足量的铜粉使之充分反应，在同一时间内，容器内各物质的质量随时间的变化如图2所示。下列说法错误的是 A．图1中加热铜粉后，铜粉由红色变成黑色 B．图2甲表示装置内消耗铜粉的质量 C．图2乙可以表示装置内氮气的质量 D．图2丙表示装置内生成氧化铜的质量 4．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）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。 5．四位同学设计了如下A、B、C、D四个实验，并在实验前后分别测定装置的总质量来验证质量守恒定律。 （1）A、B、C、D四个实验中不能用于验证质量守恒定律的是实验________（填字母）。 （2）实验C中稀盐酸和碳酸钠粉末反应后，天平指针________（选填：“向左偏转”、“向右偏转”、“指向中间”）。 （3）实验D中发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小，联系实验现象，可能的原因是_________________________________________。 考点02 质量守恒定律的内容及适用范围 6．下列现象能用质量守恒定律解释的是 A．碳与氧气反应后，气体体积不变 B．酒精敞口放置一段时间后质量变小 C．镁在空气中燃烧后，固体质量增加 D．5 g蔗糖溶于95 g水中，得到100 g蔗糖水 7．多角度认识化学反应有助于形成系统思维。对红磷在空气中燃烧的认识不正确的是 A．微观角度：分子发生变化 B．质量角度：遵循质量守恒定律 C．现象角度：无颜色变化 D．能量角度：反应放热 8．下列变化不能用质量守恒定律解释的是 A．在空气中灼烧铜片，一段时间后总质量变大 B．木炭燃烧后，固体质量变小 C．10g水加热后变成10g水蒸气 D．碳酸钠与稀盐酸反应后，装置及药品总质量变小 9．一定质量的木炭与过量的氧气在密闭的容器内加热使其充分反应。如图中能正确反映容器内有关的量随时间变化的关系图像是 A．B． C． D． 10．用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图所示)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乙图、丙图所示。下列说法正确的是 A．该实验中铜粉必须足量 B．实验中观察到黑色粉末变红 C．c点的固体质量比b点大 D．a点的体积分数比d点小 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题1 质量守恒定律 第1课时 探究质量守恒定律 1.通过实验探究化学反应前后物质之间的质量关系，认识质量守恒定律。 2.通过分析和解释常见化学反应中的质量变化关系，理解质量守恒定律的内涵。 3. 感悟科学家严谨的科学态度和追求真理的科学精神，认识定量研究对化学科学发展的重要作用。 重点：通过完整的实验探究过程，认识质量守恒定律。 难点：正确理解质量守恒定律的核心内涵。 1.18 世纪，拉瓦锡借助天平，对大量化学反应进行了较为精密的定量研究。 2.用天平称量化学试剂时，干燥的固体试剂应放在纸上或容器（如小烧杯、表面皿）中称量，易潮解的试剂应放在容器中称量。 3.铜与氧气加热反应的文字表达式是铜氧气氧化铜；铁与硫酸铜溶液反应的符号表达式是；镁条燃烧反应的符号表达式是Mg + O2 MgO。 4.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。这个规律叫作质量守恒定律。 （一）课堂导入 【问题思考】1.我们已经知道化学反应的本质是生成新物质，反应前后物质种类会发生改变，你认为反应前后反应物和生成物的总质量会发生什么变化？ 2.化学史上：1673年波义耳在敞口容器中加热金属，得出反应后总质量增加的结论；1777年拉瓦锡在密闭容器中加热氧化汞，得出反应前后总质量不变的结论。你认为哪位科学家的结论更合理？说说你的猜想依据。 【小组讨论】 要完成这个定量探究，实验设计需要注意什么？ 我的结论：________________________。 【结论】需要分别称量反应前整个体系（包含装置和所有试剂）的总质量m1，反应结束冷却后再次称量体系总质量m2，对比m1和m2的大小得出结论。 （二）密闭体系实验探究 验证猜想 1. 方案1—铜与氧气反应前后质量的测定 【问题思考】根据实验视频，完成下表填写： 实验内容 我的记录 实验现象 反应前总质量 反应后总质量 反应原理 实验结论 【结论】 实验内容 我的记录 实验现象 红色铜粉逐渐变为黑色 反应前总质量 144.9g 反应后总质量 144.9g 反应原理 铜氧气氧化铜 实验结论 反应前后体系总质量相等 【深度思考】1.本实验中橡胶塞和小气球的作用是什么？ 我的回答：________________________。 【结论】 形成密闭体系，防止外界空气进入反应装置，同时缓冲装置内的压强变化，防止橡胶塞被冲开。 2.如果撤去小气球和橡胶塞，敞口进行实验，m1和m2的大小关系是什么？为什么？ 我的回答： 。 【结论】 会得到m2>m1；敞口条件下空气中的氧气会进入装置和铜反应，增加的质量就是参与反应的氧气的质量。 2. 方案2—铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 【问题思考】根据实验视频，完成下表填写： 实验内容 我的记录 实验现象 反应前总质量 反应后总质量 反应原理 实验结论 【结论】 实验内容 我的记录 实验现象 银白色铁丝表面析出红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色 反应前总质量 178.9g 反应后总质量 178.9g 反应原理 实验结论 反应前后体系总质量相等 【深度思考】该反应没有气体参与或生成，为什么实验中要塞橡胶塞？ 我的回答： 。 【结论】 防止反应过程中液体溅出，导致称量的总质量偏小，保证实验的严谨性。 【例1】用如图所示实验探究质量守恒定律：反应前称量装置和试剂的总质量为m1，保持装置密闭；垫上陶土网加热锥形瓶一段时间，冷却至室温再次称量装置和试剂总质量为m2。下列说法错误的是(　　) A．加热过程中红色固体逐渐变成黑色 B．实验前后锥形瓶内固体质量不变 C．实验前后锥形瓶内氧元素质量不变 D．实验装置中气球的作用是形成密闭装置、平衡气压 【答案】C 【解析】铜和氧气加热反应生成黑色氧化铜，固体质量增加了参与反应的氧气的质量，因此B错误；装置密闭，所有元素都留在装置内，因此锥形瓶内氧元素总质量不变，C正确；气球的作用就是形成密闭体系同时平衡气压，D正确。 【变式训练1】在实验课上，同学们用如图所示装置完成了铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。以下说法正确的是(　　) A．锥形瓶倾斜才能使反应发生 B．可观察到溶液由蓝色变为无色 C．反应前后天平示数发生改变 D．该实验必须将橡胶塞换成气球 【答案】A 【解析】初始状态下硫酸铜溶液在小试管中，没有和铁丝接触，倾斜锥形瓶才能使硫酸铜流出和铁丝接触发生反应，A正确；反应生成硫酸亚铁，溶液变为浅绿色，不是无色，B错误；反应前后总质量不变，因此天平示数不变，C错误；该反应无气体参与或生成，不需要更换成带气球的橡胶塞，D错误。 （三）总结规律 辨析内涵 1. 质量守恒定律的内容与核心关键词 【问题思考】阅读质量守恒定律的定义，标记核心关键词并完成解读： 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 （1）参加： ； （2）化学反应： ； （3）质量总和： ； （4）质量： 。 【结论】 （1）参加：仅计算实际参与反应的反应物质量，未反应的反应物、催化剂质量不能计入； （2）化学反应：质量守恒定律仅适用于化学变化，物理变化不能用该定律解释； （3）质量总和：所有反应物和生成物都需要计入总质量，不能遗漏气体、沉淀的质量； （4）质量：定律仅限定质量守恒，不涉及体积、分子数等其他物理量的守恒 。 2. 异常现象分析 验证实验要求 【问题思考】观察开放体系中盐酸与碳酸钠反应、镁条燃烧的实验，回答下列问题： 1.盐酸与碳酸钠反应后m1>m2，总质量减少的原因是什么？该反应遵循质量守恒定律吗？ 我的回答：________________________。 【结论】 总质量减少是因为反应生成的CO2气体逸散到空气中，没有被计入称量的总质量；如果将逸散的CO2质量计入，反应前后总质量仍然相等，该反应遵循质量守恒定律。 2.镁条燃烧后得到的固体质量m2<m1，总质量减少的原因是什么？该反应遵循质量守恒定律吗？ 我的回答：________________________。 【结论】 镁条燃烧生成氧化镁固体，部分氧化镁以白烟的形式逸散到空气中，且参与反应的氧气质量初始没有被称量，因此称量得到的固体质量偏小；如果将逸散的氧化镁和参与反应的氧气都计入总质量，反应前后总质量仍然相等，该反应遵循质量守恒定律。 3.如果要用有气体参与或生成的反应验证质量守恒定律，装置需要满足什么要求？ 我的回答：________________________。 【结论】 必须在密闭体系中进行实验，防止气体进出装置，保证所有反应物和生成物都被称量。 【例2】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 【解析】选项ABD都是物理变化，质量守恒定律仅适用于化学变化，因此不能用该定律解释；铁丝燃烧是化学变化，固体增加的质量是参与反应的氧气的质量，符合质量守恒定律，因此C正确。 【变式训练2】下列对“质量守恒定律”的理解中，正确的是(　　) A．10g冰受热变成10g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 【解析】A是物理变化，不符合质量守恒定律的适用范围；质量守恒定律仅涉及质量守恒，不涉及体积守恒，B错误；化学反应中反应物质量减少，生成物质量增加，只有总质量不变，C错误；D是质量守恒定律的准确内容，因此D正确。 1.下列现象能用质量守恒定律解释的是(　　) A．湿衣服晾干后质量减小 B．蜡烛受热熔化，冷却后质量不变 C．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 D．在密闭容器中，固体碘升华为碘蒸气，质量不变 【答案】C 【解析】质量守恒定律仅适用于化学变化，A湿衣服晾干、B石蜡熔化、D碘升华均为物理变化，不能用该定律解释；C纸张燃烧属于化学变化，灰烬质量小于纸张是因为反应生成的二氧化碳、水蒸气等气体逸散到空气中，符合质量守恒定律。 2.用图1所示装置验证质量守恒定律。加热足量的铜粉使之充分反应，在同一时间内，容器内各物质的质量随时间的变化如图2所示。下列说法错误的是(　　) A．图1中加热铜粉后，铜粉由红色变成黑色 B．图2甲表示装置内消耗铜粉的质量 C．图2乙可以表示装置内氮气的质量 D．图2丙表示装置内生成氧化铜的质量 【答案】B 【解析】A 红色的铜粉加热时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 题干说明铜粉足量，反应结束后铜粉有剩余，质量不会变为0，甲实际表示被消耗的氧气的质量，不是铜粉的质量，说法错误；C 氮气不参与该反应，反应前后质量保持不变，符合乙的变化趋势，说法正确；D 氧化铜是反应生成物，反应开始后质量从0逐渐增大，反应结束后质量不再变化，符合丙的变化趋势，说法正确。 3.如图所示，用托盘天平称量过氧化氢与二氧化锰在反应前后的质量。下列说法正确的是(　　) A．二氧化锰作反应物 B．过氧化氢溶液滴入锥形瓶前未发生分解 C．若改用电子天平，则无法验证质量守恒定律 D．反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量 【答案】D 【解析】A二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，不属于反应物，A错误；B过氧化氢常温下会发生缓慢分解，B错误；C电子天平精确度更高，更易观测到质量变化，可用于验证质量守恒定律，C错误；D该装置为密闭体系，反应前后所有物质均在装置内，总质量不变，D正确。 4.32 g 硫和32 g 氧气恰好完全反应，生成二氧化硫的质量为 g；则40 g硫和32 g氧气充分反应后，可生成二氧化硫的质量为 g，剩余的物质为 ，剩余物质的质量为 g。 【答案】64；64；硫；8 【解析】硫和氧气反应的质量比为32:32:64，因此32g硫和32g氧气恰好完全反应生成64g二氧化硫；40g硫和32g氧气反应时，氧气完全消耗，硫过量，按照氧气质量计算，生成二氧化硫质量为64g，剩余硫的质量为40g-32g=8g。 一、实验探究质量守恒定律 1.铜与氧气反应 （1）现象：红色粉末逐渐变黑。 （2）结论：反应前后总质量相等。​ （3）装置作用：气球+橡胶塞形成密闭体系，同时缓冲压强。 2.铁与硫酸铜溶液反应 （1）现象：银白色铁丝表面析出红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色。 （2）结论：反应前后总质量相等。​ 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 2.核心关键词解读 （1）参加：不包含未反应的反应物、催化剂质量 （2）化学反应：仅适用于化学变化，不适用于物理变化。 （3）质量总和：包含参与或生成的气体、沉淀质量，不可遗漏 3.验证实验注意事项：有气体参加或生成的反应，必须在密闭体系中进行 考点01 实验探究质量守恒定律 1．为验证质量守恒定律，小组同学做镁条燃烧实验如图1，按图2装置改进实验后发现有黄色固体生成。已知：①氧化镁为白色；②镁可与氮气反应生成黄色氮化镁()；③氮化镁和水反应产生氨气，氨气溶于水使酚酞变红色。取燃烧产物加水放入烧杯B中并罩上烧杯如图3，下列说法不正确的是 A．图1中陶土网上产物质量小于镁条，因部分燃烧产物散逸到空气中 B．图3中A中酚酞变红，说明燃烧产物含 C．用图2装置测定空气中氧气含量，测得的氧气体积分数小于1/5 D．图2实验过程中，注射器先向右移动，最后向左边移动直至停止 【答案】C 【解析】A、图1中镁条燃烧生成的氧化镁为白烟，部分产物散逸到空气中，因此石棉网上残留的产物质量小于镁条质量，说法正确； B、根据已知信息，只有Mg3N2能和水反应生成氨气，氨气溶于水可使酚酞变红，因此A中酚酞变红，可证明燃烧产物含Mg3N2，说法正确； C、镁不仅能和空气中的氧气反应，还能和氮气反应，会消耗更多装置内的气体，因此测得的气体减少体积大于，即氧气体积分数测量结果大于，说法不正确； D、反应初期镁燃烧放热，装置内气体受热压强变大，注射器向右移动；反应结束后温度恢复室温，装置内气体被消耗、压强减小，注射器向左移动直至停止，说法正确。 故选C。 2．某兴趣小组设计如图1所示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。镁条点燃条件下能与氧气、氮气和二氧化碳都发生化学反应。下列有关说法正确的是 A．因为反应前后只测质量，所以实验前不用检查装置气密性 B．实验前后均需要称量整个装置的质量 C．反应前瓶内镁条和氧气的总质量一定等于反应后生成氧化镁的质量 D．将气球换成盛有足量水的注射器如图2，该装置可用来测定空气中氧气的含量 【答案】B 【解析】A、本反应有气体参与，若装置漏气，会导致外界气体进入或内部气体逸出，质量测量结果不准确，因此实验前必须检查装置气密性，错误； B、验证质量守恒定律需要对比反应前后整个封闭体系的总质量，因此实验前后均需称量整个装置的质量，正确； C、镁不仅和氧气反应生成氧化镁，还会与瓶内的氮气、二氧化碳反应生成其他产物，且反应物可能存在过量的情况，因此反应前镁条和氧气的总质量不等于反应后氧化镁的质量，错误； D、测定空气中氧气含量要求可燃物只与氧气反应，而镁会同时消耗空气中的氧气、氮气、二氧化碳，导致气体减少量远大于氧气的实际体积，无法准确测定氧气含量，错误。 故选B。 3．用图1所示装置验证质量守恒定律。加热足量的铜粉使之充分反应，在同一时间内，容器内各物质的质量随时间的变化如图2所示。下列说法错误的是 A．图1中加热铜粉后，铜粉由红色变成黑色 B．图2甲表示装置内消耗铜粉的质量 C．图2乙可以表示装置内氮气的质量 D．图2丙表示装置内生成氧化铜的质量 【答案】B 【解析】A、红色的铜粉加热时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、题干说明铜粉足量，反应结束后铜粉有剩余，质量不会变为0，甲实际表示被消耗的氧气的质量，不是铜粉的质量，说法错误； C、氮气不参与该反应，反应前后质量保持不变，符合乙的变化趋势，说法正确； D、氧化铜是反应生成物，反应开始后质量从0逐渐增大，反应结束后质量不再变化，符合丙的变化趋势，说法正确。 故选B。 4．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）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）密闭 【解析】（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）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。 5．四位同学设计了如下A、B、C、D四个实验，并在实验前后分别测定装置的总质量来验证质量守恒定律。 （1）A、B、C、D四个实验中不能用于验证质量守恒定律的是实验________（填字母）。 （2）实验C中稀盐酸和碳酸钠粉末反应后，天平指针________（选填：“向左偏转”、“向右偏转”、“指向中间”）。 （3）实验D中发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小，联系实验现象，可能的原因是_________________________________________。 【答案】（1）ACD （2）向右偏转 （3）氧化镁以白烟的形式扩散到空气中未被称量（合理即可） 【解析】（1）质量守恒定律适用于化学变化，A中没有新物质生成，属于物理变化，不能验证质量守恒定律，B中硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，能够验证质量守恒定律，C中碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳逸出装置，不能验证质量守恒定律，D中是敞开装置，氧气参加反应，生成的氧化镁部分扩散到空气中，不能验证质量守恒定律，故选ACD； （2）碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳会逸散到空气中，则反应后质量减小，天平指针向右偏转； （3）镁燃烧消耗氧气，生成氧化镁，生成的氧化镁以白烟的形式扩散到空气中未被称量，所以导致一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小。 考点02 质量守恒定律的内容及适用范围 6．下列现象能用质量守恒定律解释的是 A．碳与氧气反应后，气体体积不变 B．酒精敞口放置一段时间后质量变小 C．镁在空气中燃烧后，固体质量增加 D．5 g蔗糖溶于95 g水中，得到100 g蔗糖水 【答案】C 【解析】A、质量守恒定律不研究反应前后的体积变化规律，该现象不能用其解释； B、酒精敞口放置质量变小是酒精挥发导致，属于物理变化，不适用质量守恒定律； C、镁在空气中燃烧是化学变化，反应后固体质量等于参加反应的镁和氧气的质量之和，因此固体质量增加，符合质量守恒定律； D、蔗糖溶于水属于物理变化，不适用质量守恒定律。 故选C。 7．多角度认识化学反应有助于形成系统思维。对红磷在空气中燃烧的认识不正确的是 A．微观角度：分子发生变化 B．质量角度：遵循质量守恒定律 C．现象角度：无颜色变化 D．能量角度：反应放热 【答案】C 【解析】A、化学变化的微观本质是旧分子破裂、原子重新组合为新分子，反应前后分子种类一定发生改变，正确； B、所有化学反应都遵循质量守恒定律，该反应属于化学反应，遵循质量守恒定律，正确； C、红磷为暗红色固体，燃烧时产生黄白色火焰，生成大量白烟，存在明显颜色变化，错误； D、燃烧属于剧烈的发光放热的氧化反应，该反应会放出热量，正确。 故选C。 8．下列变化不能用质量守恒定律解释的是 A．在空气中灼烧铜片，一段时间后总质量变大 B．木炭燃烧后，固体质量变小 C．10g水加热后变成10g水蒸气 D．碳酸钠与稀盐酸反应后，装置及药品总质量变小 【答案】C 【解析】A、在空气中灼烧铜片，生成氧化铜，属于化学变化。总质量变大是因为铜结合了空气中氧气的质量，符合 “化学反应前后总质量守恒”，故能用质量守恒定律解释； B、木炭燃烧会生成二氧化碳，属于化学变化。固体质量变小是因为生成的气体逸散到空气中，反应前后 “固体 + 气体” 的总质量仍守恒，故此能用质量守恒定律解释； C、 水加热变成 水蒸气，只是水的状态从液态变为气态（物理变化，无新物质生成）。质量守恒定律仅适用于化学变化，故不能用质量守恒定律解释。 D、碳酸钠与稀盐酸反应，产生大量的气体二氧化碳，属于化学变化。装置及药品总质量变小是因为气体逸散，反应前后所有物质的总质量仍守恒，故能用质量守恒定律解释。 故选C。 9．一定质量的木炭与过量的氧气在密闭的容器内加热使其充分反应。如图中能正确反映容器内有关的量随时间变化的关系图像是 A．B． C． D． 【答案】C 【解析】A、反应需要加热到一定温度才能发生，反应不是从一开始就进行的，所以木炭的质量应该在反应开始前保持不变，一段时间后木炭质量逐渐减少，因为氧气过量，所以最终木炭完全反应，故错误； B、因为氧气过量，所以最终氧气有剩余，故错误； C、反应在密闭容器中进行，所以反应前后物质的总质量不变，故正确； D、刚开始没反应时二氧化碳质量为零，所以应从零开始，最终反应完质量不再变化，故错误。 故选C。 10．用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图所示)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乙图、丙图所示。下列说法正确的是 A．该实验中铜粉必须足量 B．实验中观察到黑色粉末变红 C．c点的固体质量比b点大 D．a点的体积分数比d点小 【答案】D 【解析】A、验证质量守恒定律，只需要装置密闭、发生反应即可，无论铜粉是否足量，密闭容器内反应前后总质量都守恒，因此铜粉不需要必须足量，故A选项不符合题意； B、铜是红色固体，生成的氧化铜是黑色固体，实验中观察到的现象是红色粉末逐渐变黑，不是黑色粉末变红，故B选项不符合题意； C、铜和氧气反应过程中固体质量逐渐增加，氧气耗尽后固体质量保持不变，由乙图可知，b点时反应已结束，固体质量达到最大值并保持不变，反应消耗氧气，气体总分子数随反应进行而减少，当反应结束后，气体分子总数不变，因此b点反应进程晚于c点，则b点的固体质量比c点大，故C选项不符合题意； D、氮气不参与反应，容器内氮气的体积始终不变；反应过程中氧气不断被消耗转化为固体，总气体体积逐渐减少，反应结束后不变。a点时间远早于d点，a点消耗的氧气更少，总气体体积更大，因此a点N2的体积分数比d点小，故D选项符合题意。 故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $