一、选择题:
1.下图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.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
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.瓶底的细砂起隔热作用
2.某兴趣小组的同学设计了如图Ⅰ所示的两套装置来验证质量守恒定律。如图Ⅱ所示是实验②过程中固体物质的质量变化情况。下列说法中正确的是()
A.实验①中托盘天平的指针最终向左偏
B.实验①不遵循质量守恒定律
C.实验②中参加反应的氧气质量为8.0g
D.化学反应前后肯定没有变化的是原子的种类和分子的数目
3.甲、乙两同学分别按图中的图(a)、图(b)装置做质量守恒定律的探究实验.他们俩的做法是:①将反应前的装置放在各自天平的左盘上,往右盘上加砝码使天平平衡.②取下装置,甲挤压胶头,乙将气球内一定量的镁粉倒入瓶中,观察到气球逐渐胀大,最终如图(c)所示.③把装置放回各自的天平上.待天平指针平稳后,两同学天平的指针指向分别是( )
A.甲、乙都偏向右边,但偏差值不同
B.甲、乙都偏向左边,但偏差值不同
C.甲、乙都指向正中
D.甲指向右边,乙指向正中
4.mg白磷在含ng氧气的密闭容器中充分燃烧,生成五氧化二磷的质量()
二、实验题:
5.学习了质量守恒定律后,小红对此进行了探究.物质发生化学变化的前后,总质量是否发生了变化?通过查阅资料,小红同学已知:碳酸钠与硫酸(H2SO4)反应生成硫酸钠、水和二氧化碳气体.
请你和小红同学按下面的过程一起探究:
(1)假设:有气体生成的物质发生化学变化后,其总质量是否一定不变?
(2)设计实验方案验证你的假设:小红设计了如图装置的实验,你认为天平最终能平衡吗?,其理由是。
(3)在实验中,如果锥形瓶的瓶口上没有系上气球,将会出现什么结果?
(4)根据小红的实验,你的结论是。
6.在“质量守恒定律”的课堂教学中,老师引导同学们进行“化学反应中,反应物与生成物的质量关系”的实验探究。A、B、C三个实验分别由甲、乙、丙三个组的同学来完成,他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。
(1)A实验:白磷刚引燃,立即将锥形瓶放在天平上称量,天平不平衡,结论是:质量不守恒。等锥形瓶冷却后,重新放在天平上称量,天平平衡,结论是:质量守恒。你认为结论正确的是_________(填“前一种”或“后一种”),导致另一种结论错误的原因是_________。白磷燃烧时的现象是___________。
(2)B实验:乙组同学反应前调节天平平衡,然后将稀盐酸倒入烧杯中与碳酸钙充分反应后,再称量,观察到反应后天平不平衡,天平指针向_________(填“左”或“右”)偏转,同学们得到的结论是“实验B说明质量不守恒”,老师引导同学们分析了原因。你认为B实验天平不平衡的原因是__________________。若要得到正确结论,该实验应该在_________装置中进行。
(3)丙组同学认为C实验说明了质量守恒,请你从原子的角度说明为什么?__________________________。
(4)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定不变的是_________(填序号,下同);一定改变的是_________;可能改变的是_________。
①原子种类②原子数目③分子种类④分子数目⑤元素种类⑥物质种类
7.在用白磷(白磷与红磷组成相同,着火点为40℃)探究质量守恒定律的实验中,晓涵同学将橡皮塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并引燃白磷,实验过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)实验中观察到B中气球变大,解释产生此现象的原因是:_________________________________。
(2)实验观察到A、C中气球的大小不同,解释产生此现象的原因是:_______________________________。
(3)将C再次放到天平上称量,天平仍然平衡,在此化学反应中,从具体的反应物和生成物分析天平平衡的原因是:_______________________________________。
8.为了研究质量守恒定律,某兴趣小组设计了如图“白磷燃烧前后质量测定”的实验,请分析有关问题.
(1)装置:锥形瓶的底部铺有一层细沙,其作用是________。
(2)白磷燃烧:白磷燃烧过程中看到的现象是________。
(3)燃烧后称量:发现托盘天平指针偏向右边,造成这种现象的原因可能是________(只写一条).
(4)反思:白磷燃烧________(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律,理由是________.
三、科学探究题:
9.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________。
10.以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参考探究并帮忙填写空格。
(提出问题)化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
(猜想与假设)猜想1:不相等猜想2:相等。
(实验探究)甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
气体逸出,导致指针向右偏转。提到启示:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体生成或参加的反应一定要在________中进行。
(优化装置)同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进,你认为最佳装置是________(填字母代号),从另外两种装置中任选一种指出其不足_______________。温馨提示:二氧化碳能与溶液反应,不生成气体。
(提出结论)同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,均得出猜想2正确。进一步分析发现,反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论:____________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。
(解释应用)解释:化学反应前后,原子的____________均不变,所以质量守恒。
应用:某固体物质受热会发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,则该固体物质一定由_____种元素组成。
1.
A
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,叫质量守恒定律。磷和氧气点燃条件下生成五氧化二磷,故参加反应的红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,没有参加反应的物质质量不能计算在内,故A中说法错误,故选A。
2.
C
A.实验①中,碳酸钙和盐酸反应生成气体二氧化碳逸出,导致质量减少,托盘天平的指针最终向右偏,选项错误;B.实验①发生的是化学变化,遵循质量守恒定律,选项错误;C.实验②中参加反应的氧气和磷的质量和等于生成五氧化二磷的质量,由图可知,磷的质量为6.2g,五氧化二磷的质量为14.2g,则参加反应的氧气的质量为14.2g-6.2g=8.0g,选项正确;D.化学反应过程:旧的分子分成原子,原子再重新组合成新的分子,化学反应前后肯定没有变化的是原子的种类,反应前后分子的构成不同,分子的数目可能改变也可能不改变,选项错误。故选C。
3.
A
甲实验中镁粉和稀硫酸酸反应产生的氢气逸散到空气了,反应后锥形瓶内物质的质量要小于反应前物质的质量,故天平指针向右偏转;乙实验中反应后生成气体使气球内气压增大,气球膨胀,气球体积膨胀,气球受到空气向上的浮力增大,故左边质量变轻,天平指针也向右偏转;由于A中减小的质量比B中的大,故偏差值不同;故选:A。
4.
D
据质量守恒定律可知,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物的质量总和。mg白磷在含ng氧气的密闭容器中充分燃烧,如氧气和白磷刚好完全反应,生成五氧化二磷的质量,如氧气和白磷不能恰好完全反应,则生成五氧化二磷的质量。故选D。
5.
(2)不能平衡;生成的气体二氧化碳胀大气球以后产生一定的浮力,托盘天平不能平衡;
(3)托盘天平不平衡,向右倾斜;
(4)有气体生成的物质发生化学变化后,其总质量一定不变
(2)根据“资料:碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳”,由于碳酸钠与硫酸反应生成了二氧化碳,生成的气体二氧化碳胀大气球以后产生一定的浮力,托盘天平不能平衡;(3)由于碳酸钠与硫酸反应生成了二氧化碳,如果锥形瓶的瓶口上没有系上气球,二氧化碳排放到空气中,造成天平的左边质量减轻,天平指针向右偏转;(4)根据小红的实验可知:有气体生成的物质发生化学变化后,其总质量一定不变.
6.
(1)后一种白磷燃烧放出的热量使气体受热膨胀,小气球胀大受到浮力,使得天平不平衡产生大量的白烟,放出热量
(2)右在敞口的容器中进行反应,生成的二氧化碳气体逸散到空气中密闭
(3)反应前后原子的种类、数目、质量不变
(4)①②⑤③⑥④
(1)白磷刚引燃时立即将锥形瓶放到天平上称量,天平不平衡的原因是装置内气体受热,气球胀大,装置受到的浮力增大,而待锥形瓶冷却至室温后,气球缩小,不再产生浮力,天平平衡,故结论正确的是后一种。白磷燃烧时的现象是产生大量的白烟,放出热量。(2)稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳气体,由于是在敞口的容器中进行反应,生成的二氧化碳逸散到空气中,质量变轻,指针偏右,若要使天平依然平衡应该在密闭的容器中进行实验。(3)、(4)因为化学反应的过程是反应物的原子重新组合的过程,反应前后原子的种类、数目、质量不变,分子种类、物质种类在化学反应前后一定发生改变,而分子的数目可能改变。
7.
(1)白磷燃烧放出热量使瓶内压强变大,大于外界大气压,故气球变大
(2)白磷燃烧消耗氧气,生成固体五氧化二磷,使瓶中压强小于外界大气压,C中气球变小,而A内压强等于外界大气压,所以A、C中气球大小不同
(3)参加化学变化(或消耗,或反应掉)的白磷的质量和氧气的质量总和等于生成的五氧化二磷的质量
(1)实验中观察到B中气球变大,是因为白磷燃烧时能够放出大量的热量,使瓶内压强变大,大于外界大气压,故气球变大。(2)白磷燃烧消耗氧气,生成固体五氧化二磷,使瓶中气体减少,造成瓶中压强小于外界大气压,C中气球变小;而A内压强等于外界大气压,所以A、C中气球大小不同。(3)装置为密封装置,没有质量损失或增加。根据质量守恒定律可知:参加化学变化(或消耗,或反应掉)的白磷的质量和氧气的质量总和等于生成的五氧化二磷的质量。
8.
(1)防止锥形瓶底部局部受热破裂
(2)产生白色的烟,气球胀大,后又缩小
(3)装置漏气
(4)遵守化学反应前后原子种类、数目和质量都不变
(1)锥形瓶的底部铺有一层细沙,其作用是防止锥形瓶受热不均而炸裂;(2)白磷燃烧过程中看到的现象是:产生白烟,气体遇热膨胀,气球胀大,后又缩小;(4)发现托盘天平指针偏向右边,造成的原因可能是装置漏气,一部分五氧化二磷扩散到锥形瓶外或锥形瓶未冷却,气球仍在膨胀等;(5)化学变化都遵循质量守恒定律,白磷燃烧属于化学变化遵守质量守恒定律,理由是参加反应的各物质的质量总和与生成的各物质的质量总和相等。
9.
(1)防止锥形瓶底部炸裂缓冲作用白磷燃烧产生白烟,气球先变大后变小,天平仍然平衡(2)产生的二氧化碳气体逸散到空气中
(3)没有气体参加反应,反应过程也没有气体生成
(4)一部分氧化镁逸散到空气中偏大
(5)ABCDAC
(1)根据白磷燃烧放热及质量守恒定律分析;(2)根据生成的气体逸出分析;(3)根据反应物和生成物中都没有气体分析;(4)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,可能的原因是坩埚钳中残留一部分的氧化镁或逸散到空气中去,结合质量守恒定律,分析如果在燃着的镁条上方罩上罩,试生成物全部收集起来称量,分析结果;(5)根据质量守恒定律分析解答。(1)白磷燃烧产生的热量使锥形瓶底部炸裂,因此锥形瓶底放层细沙;为防止白磷燃烧产生的热量把橡皮塞冲出,因此加一个小气球,起到缓冲的作用;实验过程中产生的现象是:白磷燃烧产生白烟,气球先变大后变小,天平仍然平衡;(2)由于稀盐酸和碳酸钠反应,生成的气体逸出。因此造成天平的指针向右偏转的原因是:产生的二氧化碳气体逸散到空气中;(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:没有气体参加反应,反应过程也没有气体生成;(4)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,可能的原因是坩埚钳中残留一部分的氧化镁或逸散到空气中去,如果在燃着的镁条上方罩上罩,出现的结果是偏大;(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ABCD;上述现象能用来验证质量守恒定律的是实验:AC。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装置密闭,体积不变。
10.
(反思评价)密闭容器(或封闭体系等合理答案均可)
(优化装置)BA装置中反应产生气体,气球膨胀,浮力增大,导致称量结果不准
(提出结论)参加化学反应(或参加反应)
(解释应用)种类、数目、质量四
(1)同学们发现甲组中有二氧化碳气体逸出,导致指针向右偏转,天平不平衡。说明在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭容器中进行。(2)同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进,A装置中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳使气球膨胀,受到空气的浮力,质量偏小,天平不平衡;C装置碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳使瓶中压强大,塞子塞不住,塞子冲开,天平不平衡;B装置生成的二氧化碳被氢氧化钠吸收,瓶中的压强和反应前一样,天平平衡。装置B最佳。(3)同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,均得出猜想2正确。进一步分析发现,反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论: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。(4)从微观角度看,化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变,所以质量守恒。(5)某固体物质受热会发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,则该固体物质一定由碳、氢、氧、铜四种元素组成。