常考实验小练（5）质量守恒定律的验证-2021-2022学年九年级化学人教版上册（含解析）

2021-2022学年九年级上册化学人教版常考实验小练
（5）质量守恒定律的验证
一、知识讲解
1、探究封闭体系中反应前后物质的质量关系
实验方案 红磷燃烧前后质量的测定 铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
实验装置

实验现象 红磷燃烧产生大量白烟，放出大量热，小气球先鼓起，冷却后变瘪；反应前后天平平衡 铁钉表面覆盖了一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色；反应前后天平平衡
反应原理 磷+氧气五氧化二磷
4P+5O22P2O5 铁+硫酸铜硫酸亚铁+铜
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验结论 参加反应的红磷和氧气的质量总和等于反应后生成的五氧化二磷的质量 参加反应的铁和硫酸铜的质量 总和等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和
2、探究开放体系中反应前后物质的质量关系
实验方案 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定 镁条燃烧前后质量的测定
实验装置

实验现象 剧烈反应，产生大量气泡；天平指针向右偏 剧烈燃烧，产生耀眼的白光，生成白色固体；用天平称量反应前后物质的质量，不相等
反应原理 碳酸钠+盐酸氯化钠+二氧化碳+水
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 镁+ 氧气氧化镁
2Mg+O22MgO
实验结论 产生的二氧化碳气体逸散到空气中，使天平左右两边质量不相等 参加反应的氧气的质量没有计算在内，使反应前后物质的质量不相等
二、跟踪练习
1.下列实验可用于验证质量守恒定律的是( )
A.
B.
C.
D.
2.图所示是验证质量守恒定律的实验装置。下列说法中正确的是( )
A．该实验中反应的化学方程式为
B．红磷的用量多少不会影响实验结果
C．如果去掉装置中的小气球，不会影响实验结果
D．将红磷换成氯化钠固体也能达到同样的实验目的
3.如图为通过对红磷燃烧前后质量的测定验证质量守恒定律的实验，下列说法正确的是( )
A.用红热的玻璃管引燃红磷，产生大量白色烟雾
B.实验中气球可以防止由于瓶中气压过大使橡胶塞冲开
C.实验取用红磷的量不足，会影响实验结果
D.红磷燃烧一段时间后会熄灭是由于温度低于了红磷的着火点
4.某同学按下图装置对质量守恒定律进行实验探究，观察到反应后天平不平衡。
(1)天平不平衡的原因是______________________________；
(2)该反应是否符合质量守恒定律？
理由是___________________________。
5.如下图所示为用白磷燃烧探究质量守恒定律的实验。小红同学用红热的细玻璃管引燃白磷，观察到A、C中气球的大小不同；将C重新放到天平上称量，仍然平衡。请回答下列问题：
（1）实验中气球的作用，除了密闭装置之外，还可以防止_____。
（2）实验时若取用白磷的量不足，对实验的结果_____（选填“有”或“没有”）影响。
6.小明同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”，确定以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象，设计的实验装置如图所示。
(1)根据实验目的，小明应该测量的数据是 (填“只有反应前”“只有反应后”或“反应前后”)整个反应装置(包括锥形瓶、气球和药品)的质量。
(2)实验步骤如下:
①按如图方式放好仪器，使天平平衡，记录称量数据。
②将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中，观察到锥形瓶中液体里出现的现象之一是 ，发生反应的化学方程式是 。
③当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了。小明又重新称量，
记录了数据。
他感到困惑:其他操作均正常，实验现象与数据为何与预测结果不符?你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的 (填字母)。
A该反应前后原子的种类、数目变少
B.该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C.空气的浮力作用干扰了实验结果
D生成气体的反应不遵守量守恒定律
7.某化学小组同学，用如图所示实验探究质量守恒定律。
（1）充分反应冷却后，天平不能平衡的是_________________（填写字母序号）；
（2）B实验反应的化学方程式为______________________；
（3）在化学反应前后，一定不变的是____________________（填数字序号）；
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物质质量
（4）根据以上实验探究，某同学想用铁与盐酸反应来验证质量守恒定律，经查阅资料后得知，铁与稀盐酸反应可生成氯化亚铁和氢气，下列装置中，他可选择用于实验的有_________________。
8.质量守恒定律是一条重要规律，请利用该规律回答下列问题。
（1）化学反应前后肯定没有变化的是_____。（填序号）
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量
（2）镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁，若固体质量变化用图1表示，则m2与m1之差表示_____。
（3）实验过程中，镁条点燃后实验现象如图2所示，镁条完全燃烧后，称量得知石棉网上留下固体质量反而比反应前镁条还轻，其原因可能是_____。
（4）如图3，白磷燃烧的现象是_____，气球的作用是_____。
9.某化学小组同学用如图所示实验验证质量守恒定律。
（1）B图中碳酸钠和盐酸反应的化学方程式是：，其中X的化学式是________。
（2）小组同学经实验观察到A实验反应前后质量不变，B实验反应后质量减少了，于是有同学认为并不是所有的反应都符合质量守恒定律，你认为他们的观点是否正确____。B实验质量减少的原因是______。
（3）在B实验中，实验前天平示数为102.2克，实验后天平示数为100克，则生成二氧化碳质量为_______克。
（4）根据以上实验分析和总结：在做验证质量守恒定律实验时需要注意的问题是有气体参加或有气体生成的反应，应在______中进行。
（5）由以上实验可知，化学反应前后一定不变的有_______（填序号）。
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物质总质量 A.①②③④ B.①②④⑤ C.①②⑤⑥ D.①②④⑥
10.某同学用测定红磷燃烧前后装置质量的变化情况来验证质量守恒定律，如图所示，请你参与并回答下列问题。
（1）锥形瓶橡胶塞上的玻璃管上端系一个小气球的作用是_________。
（2）将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧。将玻璃管灼热的目的是_________；玻璃管红热后立即塞紧橡胶塞，防止_________。
（3）红磷燃烧时观察到的现象是_________。
（4）若该实验中用玻璃棒代替玻璃管，则实验过程中可能会产生什么后果？为什么？
_________。
（5）未等锥形瓶冷却，该同学就进行称量，结果天平不平衡，该反应_________（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。
答案以及解析
1.答案：B
解析：镁条燃烧时，空气中的氧气会参加反应，且生成的氧化镁部分会逸散到空气中；稀盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中；红磷燃烧时氧气会参加反应，且部分生成的五氧化二磷颗粒会通过玻璃管逸散到空气中。有气体参与或生成的反应，用于验证质量守恒定律时，应在密闭容器中进行，A、C、D选项所示实验均未在密闭装置中进行，不能用于验证质量守恒定律。
2.答案：B
解析：A、该化学方程式缺少反应条件，化学方程式应为：，故A错误；
B、由质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和，红磷的用量多少不会影响实验结果，故B正确；
C、气球的作用是调节气压，如果去掉装置中的小气球，锥形瓶上的橡胶塞弹出，会影响实验结果，故C错误；
D、氯化钠不能与空气中的成分发生化学反应，将红磷换成氯化钠固体不能达到同样的实验目的，故D错误。故选B。
3.答案：B
解析：烟是固体小颗粒，雾是小液滴，红磷燃烧产生五氧化二磷固体小颗粒，形成大量白烟，A错误。气球既可以使装置密闭，又可以起到缓冲的作用，B正确。化学反应一定遵循质量守恒定律，红磷的量对实验结果没有影响，C错误。红磷燃烧一段时间后熄灭是由于氧气（或红磷）消耗完，或者氧气浓度太低不足以助燃，D错误。
4.答案：（1）产生的气体逸散到空气中（2）符合，理由是一切化学反应都遵循质量守恒定律
解析： （1）碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，由于该装置为敞口容器，产生的气体逸散到空气中，导致反应后左盘质量减少，天平不平衡；
（2）任何反应都符合质量守恒定律，该反应也符合。
5.答案：（1）气体膨胀冲开瓶塞（2）没有
解析： （1）白磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，放出大量热，锥形瓶中压强变大，实验中气球的作用，除了密闭装置之外，还可以防止气体膨胀冲开瓶塞。
（2）用白磷燃烧探究质量守恒定律，容器密闭，没有其他逸出，故实验时若取用白磷的量不足，对实验的结果没有影响。
6.答案：(1)反应前后(2)有气泡产生；； C
解析：(1)通过化学实验证明“质量守恒定律”，必须测量反应前后总物质的质量，比较它们的大小，才能达到实验目的。
(2)碳酸钙与稀盐酸反应产生气泡。由于反应产生二氧化碳，导致气球膨胀，装置的浮力增大，从而使天平的指针向右偏。
7.答案：（1）B（2）（3） ①②⑤⑥（4）cde
解析： （1）探究质量守恒定律，有气体参加或生成的反应要在密闭容器内进行，上述实验中，B中有气体生成，故充分反应冷却后，天平不能平衡的是B；
（2）B实验中是碳酸钠和盐酸的反应，其化学方程式为：；
（3）化学反应的实质是原子的重新结合，故在化学反应前后，原子种类、原子数目不变，从宏观上看，元素种类不变、物质的质量不变，故选①②⑤⑥；
（4）探究质量守恒定律，有气体参加或生成的反应要在密闭容器内进行，下列装置中，a不是密闭容器，b中产生气体，压强变大，塞子会被弹出，不能用于探究质量守恒定律，cde在密闭容器内进行反应，故可选择用于实验的有cde。
8.答案：（1）①③⑤⑥（2） 参与反应的氧气的质量（3）部分氧化镁以烟的形式逸散到空气中（4）产生大量白烟；平衡压强，避免瓶塞被冲开
9.答案：（1）（2）不正确（3）反应中生成了二氧化碳气体逸散到了空气中（合理即可） 2.2（4） 密闭容器（5）C
解析： （1）根据质量守恒定律，原子的种类和个数在反应前后不变，x中含两个氢原子和一个氧原子，所以x的化学式为，故填。
（2）所有的化学反应均遵循质量守恒定律，所以它们的观点不正确，故填不正确；
B实验的装置是开放的，反应生成的气体逸散到空气中，故填反应中生成了二氧化碳气体逸散到了空气中（合理即可）。
（3）生成二氧化碳的质量为102.2g-100g=2.2g，故填2.2。
（4）在做验证质量守恒定律实验时需要注意的问题是有气体参加或有气体生成的反应，为保证系统内质量不变，反应应该在密闭容器中发生，故填密闭容器。
（5）①原子在化学反应中不再分，所以原子种类不变；②原子在化学反应中不再分，所以原子数目也不变；③在化学反应中，分子分词原子，所以分子种类发生改变；④在化学反应中，分子数目不一定发生改变；⑤在化学反应中，原子种类不变，所以元素种类也不改变； ⑥物质总质量在化学反应前后不变，所以化学反应前后一定不变的有①②⑤⑥，故选C。
10.答案：（1）防止红磷燃烧时锥形瓶内的气体体积膨胀，将瓶塞冲开
（2）引燃红磷；锥形瓶中的气体受热逸出，影响测定结果
（3）产生大量白烟
（4）橡胶塞被冲开，原因是瓶内气体受热膨胀，压强增大而冲开瓶塞
（5）符合