中考化学实验突破《质量守恒定律的验证》

中考化学实验突破《质量守恒定律的验证》

【特别提醒】

（1）须反应——必须参加化学反应

（2）如果有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行

方案一：红磷燃烧前后质量的测定

1．实验装置

2．反应原理:4P+5O24P2O5（用化学方程式表示）。

3．实验现象:

红磷燃烧，产生大量白烟，发光、放热，开始小气球__鼓起___，冷却后小气球_变瘪___，反应前后天平指针位置___平衡__。

4．实验结论：

参加反应的各物质的质量总和等于生成物的各物质的质量总和。

（1）锥形瓶底部要铺一层细沙的目的是：防止锥形瓶炸裂。

（2）气球的作用：

①调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用；

②起密封作用，防止实验时锥形瓶内外的物质发生交换。

（3）天平的使用应遵循左物右码，且称量前后在左右托盘中各放一张相同的纸

（4）红磷燃烧的操作不能再天平上进行，原因是：

①会烫坏天平；

②红磷燃烧时气球膨胀变大，气球因受到空气浮力而导致测量不准。

方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定

1．实验装置图：

2．反应原理：Fe+CuSO4====Cu+FeSO4（用化学方程式表示）

3．实验现象：铁钉表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色。反应前后天平的指针位置不变。

4．实验的结论：

参加反应的各物质的质量总和等于生成物的各物质的质量总和。

（1）实验前应将铁钉表面用砂纸打磨干净，以除去铁钉表面的氧化物和污物。（2）实验室配制的硫酸铜溶液常显酸性，若将装置中的橡胶塞去掉，能否验证质量守恒定律？

不能，因为硫酸铜溶液常显酸性，可与铁反应生成氢气，而逸出，导致天平不平衡。方案三：稀盐酸与碳酸钠固体反应前后质量的测定

1．实验装置图：

2．反应原理：2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑ + H2O（用化学方程式表示）。

3．实验现象：

有气泡产生，固体逐渐减少，反应后天平指针位置向右偏。

4．实验结论及分析

由于生成的二氧化碳气体逸散到空气中，造成左边质量减少，天平指针偏向

右边。

【装置改进】同学们为了验证质量守恒定律，对甲组实验装置进行了如下三种改进。

你认为最佳的装置为 B ，请分别简述其他两个装置的缺点：A装置中产生的气体充满气球，产生向上的浮力，会影响实验结果；C中产生的气体导致锥形瓶中气压增大，可能会导致瓶塞飞出，影响实验结果。优点：使反应在密闭容器中进行

方案四：镁在空气中燃烧，反应前后质量的测定

1．实验装置图

2．反应原理：2Mg+O22MgO（用化学方程式表示）。

3．实验现象：产生大量白烟，反应后天平指针不平衡。

4．实验结论及分析：

产生的氧化镁大多以白烟的形式扩散到空气中，称量时不是全部生成物的质量，所以质量减轻了。

（1）实验前应将氧化镁用砂纸打磨干净，除去表面MgO （用化学式填空）好和污物，方便点燃。

（2）验证质量守恒定律时，有气体、烟、雾生成或参加时，应在密闭容器中进行。

典例1 以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）。

【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。

【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体逸出，导致指针向右偏转。得到启示：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图所示三种改进（注溶液能吸收气体)。你认为最佳装置是（填序号），从另外两种装置中任选一种指出其不足。

【得出结论】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，原子的种类、数目、质量均不变，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元素组成。

【答案】（1）Fe+CuSO4====Cu+FeSO4

（2）密闭容器

（3）B装置中产生的二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液吸收，能够更好地验证质量守恒定律，因此如图所示三种改进中最佳装置是B；另外两种装置中，A中产生的气体充满气球，产生向上的浮力，影响实验结果；C中产生的气体导致锥形瓶中气压增大，从而可能导致瓶塞飞出，影响实验结果

（4）参加反应

（5）氧、铜、氢、碳

【解析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和。

化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。

（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4====Cu+FeSO4。（2）密闭容器，甲组中有气体逸出，导致指针向右偏转，因此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。

（3）B装置中产生的二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液吸收，能够更好地验证质量守恒定律，因此如图所示三种改进中最佳装置是B；另外两种装置中，A中产生的气体充满气球，产生向上的浮力，影响实验结果；C中产生的气体导致锥形瓶中气压增大，从而可能导致瓶塞飞出，影响实验结果。

（4）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。

（5）化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变，所以质量守恒，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氧、铜、氢、碳元素组成。

例2如图是探究质量守恒定律的实验装置图，回答下列问题：

(1)该实验(填“能”或“不能”)探究质量守恒定律，原因是

。

(2)要用如图继续探究质量守恒定律,若药品不变,改变装置的方法是

；若装置不变,改变药品,可选用的一组药品是(举一例)．

【答案】(1)不能；二氧化碳气体逸散于空气中；(2)反应在密闭容器中进行；硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液

【解析】考点：质量守恒定律及其应用