专题06 探究质量守恒定律—2022-2023学年九年级化学上册教材实验大盘点（人教版）

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2022-2023学年九年级化学上册同步教材实验大盘点专题06 探究质量守恒定律 实验要求：必须发生化学反应且有明显现象。装置：如有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行。1．实验1 红磷在锥形瓶中燃烧 反应原理:P＋O2P2O5  实验现象：白磷燃烧，产生大量 白烟 ，放出大量的热，气球鼓起，冷却后气球变瘪，最终天平平衡。实验分析：（1）实验时气球先鼓起后变瘪的原因：①由于红磷燃烧放出大量的热，使锥形瓶内气体温度升高，锥形瓶内压强增大，导致气球膨胀；②红磷燃烧消耗锥形瓶内的氧气，瓶内气体减少，冷却后瓶内压强减小，所以气球变瘪。（2）锥形瓶底部铺一层细沙的目的：防止红磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂。（3）气球的作用：①调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用；②密封作用，防止实验时锥形瓶内外的物质发生交换。（4）在称量反应后的物质质量时，必须等锥形瓶（或烧杯）冷却至室温后再称量，以免称量前后因温度不同对实验结果产生影响。实验结论：化学反应中，参加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。实验改进：用如图所示装置验证质量守恒定律的优点是装置简单，操作方便，现象明显（合理即可）装置：如有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行。 2．实验2　铁钉放入硫酸铜溶液中反应原理：Fe＋CuSO4→FeSO4＋Cu  实验现象：铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 ，实验结束后天平平衡。实验结论：化学反应中，参加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。 3.实验3 碳酸钠粉末和稀盐酸反应 反应原理:Na2CO3＋ HCl→NaCl＋H2O＋CO2  实验现象：烧杯中有大量气泡产生，实验结束后天平指针向右偏转。实验分析：按教材上的操作方法，观察到天平不再平衡，只能从理论分析是因为二氧化碳逸散到空气中，但没有通过实验证明，同时由于小试管的容积小，所盛盐酸很少，产生的气体的质量小，天平指针偏转不明显。实验改进：（1）在可乐瓶中加入适量的碳酸钠粉末，在小试管中加入一定量的稀盐酸，并将试管放入可乐瓶中，拧紧瓶盖。（2）称量可乐瓶及其内物质的总质量，使天平平衡。（3）倾斜试管，让试管中的稀盐酸流入可乐瓶中，使碳酸钠和稀盐酸反应，这时可以看到有气泡产生。（4）充分反应后，将可乐瓶放回天平的左盘，这时可以看到天平仍然平衡。学生可以很直观地观察到反应前后的总质量相等。（5）拧开瓶盖，能听到“呼”的一声响，这是因为二氧化碳逸散到空气中了。（6）再将可乐瓶放到左盘上，发现天平不平衡了，更容易理解导致天平不平衡原因。实验评价：（1）本实验装置简单，操作方便，采用了生活中常见的物品-可乐瓶。实验中为什么选用可乐瓶而不用矿泉水瓶，是因为在实验中要使二氧化碳气体不逸出，必然增大瓶中的压强，而可乐瓶能承受更大的压强，使实验更安全。（2）图A这个实验装置使用了气球，反应后气球会胀大，其所受浮力就会增大，使实验结果出现偏差。而改进的实验中，气体收集在可乐瓶中，不会使可乐瓶的体积变大，所以实验设计更科学合理。（3）也可用锥形瓶，安装配有胶头滴管的单孔塞。但药品用量要小。 4.实验4 镁条在空气中燃烧反应原理：Mg＋O2 MgO 实验现象：镁条燃烧，发出耀眼的白光，产生少量白烟，生成白色固体，反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。5.解释（1）天平为何有的平衡，有的不平衡？实验1和实验2发生了化学反应，且反应均在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡；实验3在敞口烧杯中进行，反应生成的气体逸散到空气中，烧杯中物质的质量减少，故实验结束后天平指针向右偏转；实验4在空气中进行，由于参与反应的氧气和生成的白烟的质量无法称量，故反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。（2）质量相等的微观解释：物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以各物质的质量总和相等。6．实验结论：化学反应中，参加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.下列实验能够用于直接验证质量守恒定律的是（    ）A．B．C．D．2.用如下图所示的2个实验验证质量守恒定律。  （1）其中能达到实验目的的是________（填图中字母序号）。    （2）图A所示实验：此实验中气球的主要作用________。    （3）用B装置研究质量守恒定律时，实验步骤如下：如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是________。    （4）由上述现象可见，在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到________。     1.下列装置所示的实验不能验证质量守恒定律的是（　　）A．                     B． C．              D．2.如图5-1-8所示是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验，下列说法错误的是 (    )A.瓶底的细沙起隔热作用B.白磷燃烧结束，锥形瓶应冷却后再放在天平上称量C.实验过程中气球先变大后变瘪D.反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量3．下列装置所示的实验不能验证质量守恒定律的是（　　）A．                     B． C．            D．4．（中考试题创编）（多选）下列实验能达到相应目的的是（    ）A．验证质量守恒定律（2022四川成都市中考）B．用NaHCO3溶于水验证质量守恒定律（2022四川凉山州中考）C．验证质量守恒定律 （2022新疆中考）D． 验证质量守恒定律（2021四川中考）5.化学建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用大量化学实验加以验证。同学们按如图进行验证。待天平平衡后，将小试管中的硫酸铜溶液倒入烧杯中，并将小试管再次放入烧杯。  一段时间后，可以观察到烧杯中现象是________________， 反应完成后天平指针的位置在________（选填左侧、右侧、中间）。6.质量守恒定律具有非常意要的价值和意义。将下列A、B、C装置分别放在装置D天平上，用砝码平衡。然后取下锥形瓶，将锥形瓶倾斜，使液体药品与固体药品换触，一段时间后再 把锥形瓶放在天平上。（1）①以上实验能验证质量守恒定律的是        （填字母）。 ②选一个实验，写出能证明“质量守恒定律”的实验现象            ，并写出相应反应的化学方程式             。 （2）以上实验中，选一个不能验证质量守恒定律的实验，解释原因               。7. 下图为甲、乙两位同学用称量的方法验证质量守恒定律的实验装置图，请回答：（1）甲同学所做实验有何现象？ _____________________________。（2）乙同学将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸（HCl）与碳酸钠粉末（Na2CO3）接触，反应结束后发现天平的指针____________（选填“偏左”“偏右”或“不偏转”），该反应____________（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。接下来，乙同学继续用丙装置完成实验，其他操作不变，装置气密性良好，最后天平仍不平衡，原因是__________________。（3）结合本实验，你认为对于有_________________（填物质状态）生成的反应，在验证该反应是否符合质量守恒定律时，应在密闭的体系中进行，并且还需避免受浮力的影响。8. 在学习了法国科学家拉瓦锡关于“质量守恒定律”的相关实验后，某实验小组的同学对化学反应中反应物和生成物的质量关系进行了相应的研究：（1）将一根蜡烛放在电子秤上，记录数据后将其点燃（如图一），一段时间后秤示数变小； （2）将蜡烛熄灭，用一处理过的塑料瓶（如图二）罩在蜡烛上方，重新记录数据，点燃蜡烛（如图三），经过相同的时间后发现示数增大。两次实验的结果均不符合质量守恒定律，试解释原因：①        ；②       。 分析以上两个实验可知，要验证质量守恒定律，化学反应通常应在 容器内进行            。9.草木灰的主要成分是K2CO3，它与盐酸反应的化学方程式为K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑，又知CO2气体能被澄清石灰水吸收。为了探究草木灰与盐酸反应前后物质的总质量是否相等，某学生利用下列试剂与仪器进行实验。图5-1-12(1)在实验装置D中，为保证两次称量所得质量相等，甲处应放置的实验装置是________(填序号)。实验步骤∶第一步  天平调零；第二步  称量反应前________装置的质量；第三步  ____________________________________________________________；第四步  称量反应后________装置的质量；第五步  观察反应前后质量是否相等。(2)若选取了B装置，则反应前左盘的质量________(填“大于”“小于”或“等于”)反应后左盘的质量，理由是________________________________________________________；若选取了另一装置，则反应前左盘质量________(填“大于”“小于”或“等于”)反应后左盘的质量，理由是________________________10．同学们为了探究物质发生化学反应前后总质量是否改变，分别设计了下面两个实验：（1）甲组同学利用图1所示的实验进行探究．把盛有适量硫酸铜溶液的小试管放入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，将烧杯放在托盘天平上，用砝码平衡．取下烧杯，将硫酸铜溶液小心倒入烧杯中，烧杯中出现的现象是　       　然后把烧杯连同试管再放回天平上，天平仍然平衡．根据实验得出的结论是　                             　（2）乙组同学利用图2所示的实验进行探究．取一根用砂纸打磨干净的长镁带和一个石棉网，将它们一起放在托盘天平上，用砝码平衡．取下石棉网，在石棉网上方点燃镁带，发生反应的文字表达式为　        　．燃烧结束后将所得的物质与石棉网一起再放回托盘天平上称量，意外发现质量减轻了．请你分析产生这一现象的原因可能　                　．11．某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律：(1)甲同学用图A所示实验：在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，为什么？__________________。此实验中气球的主要作用是__________，实验过程中产生的现象是_____________________________________。(2)乙同学用B装置研究质量守恒定律时，一段时间后发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是__________________________________。(3)丙同学用C实验说明了质量守恒定律，C实验能在敞口容器中进行实验的原因____________。(4)丁同学用图D中的镁带在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，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带的质量轻，联系实验现象，可能的原因是__________________________，如果在燃着的镁条上方罩上罩，使生成物全部收集起来称量，出现的结果是______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)综上所述，A、B、C、D所示四个实验中能用质量守恒定律解释的是实验________(选填字母序号，下同)；上述现象能用来验证质量守恒定律的是实验________。12.（2021青海中考）根据以下实验方案，“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”，请将你的思考及实验结果写在短线处。（猜想假设）：猜想1：相等猜想2：______（实验探究）：实验方案方案一方案二实验装置实验过程分别将反应物及反应容器放在托盘天平上用砝码平衡取下烧杯，将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察到的现象是______、溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；再将其放回托盘天平，天平的指针______（填“向左”或“向右”或“不”）偏转。取下烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入烧杯中，充分反应后再放回托盘天平，天平的指针______（填“向左”或“向右”或“不”）偏转。*写出该反应的化学方程式______（反思评价）你认为猜想______是错误的，其原因是______。  1．（2022年四川省成都市中考）下列实验能达到相应目的的是（    ）A．观察乳化现象B．验证质量守恒定律C．比较铁、铝金属活动性D．测定空气中氧气含量2．（2022年四川省凉山州中考）实验是学习化学的基础。下列装置所示的实验操作正确且能达到实验目的的是（   ）A．用NaHCO3溶于水验证质量守恒定律B．蒸发食盐水C．探究水是铁生锈的必要条件之一D．测空气中O2的含量3．（2022年新疆中考）下列实验能达到目的的是（   ）A．测定空气中氧气的含量 B．探究甲烷中是否含碳元素C．验证质量守恒定律 D．配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液4．（2022年安徽省中考）某同学在学习质量守恒定律时，称取0.6g镁条进行燃烧实验（如下图）。  (1)计算：镁条完全燃烧生成氧化镁的质量（写出计算过程）。(2)该同学称得反应后固体的质量小于0.6g，原因可能是______。5.（2022湖北宜昌中考）如图所示，利用红磷与空气中的氧气反应验证质量守恒定律。①用红热的玻璃管引燃红磷，其燃烧过程中能观察到的现象是___________，反应的化学方程式为___________。②待红磷熄灭后再次称量，天平不再平衡，其原因可能是___________。A．装置漏气B．用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢C．红磷太少D．没有等锥形瓶冷却就再次称量