人教版化学九年级上册课本实验：质量守恒定律的验证实验

质量守恒定律的验证实验课本实验再现装置图实验现象及分析红磷燃烧①产生了大量白烟②化学方程式：4P+5O22P2O5③反应后再次称量，天平平衡铁钉与硫酸铜溶液反应①铁钉表面产生了一种红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色②化学方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu③反应后再次称量，天平平衡盐酸与碳酸钠粉末反应①产生了大量气泡②化学方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑③反应后再次称量，天平不平衡镁条燃烧①发出耀眼的白光，放出热量，生成一种白色固体②化学方程式：2Mg+O22MgO③反应后再次称量，天平不平衡注意(1)在红磷燃烧的实验中：①小气球可防止红磷燃烧产生的热量使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞；②要等到气球变瘪后再观察天平是否平衡，因为气球胀大产生的浮力会对天平平衡产生影响(2)探究质量守恒定律需选择发生化学变化，且现象明显的反应；对于有气体参加或有气体生成的反应，必须在密闭容器中进行拓展训练1.用下列装置来验证质量守恒定律（托盘天平未画出），能达到目的的是()

A. B.

C. D.2.如图1是利用红磷燃烧验证质量守恒定律的实验装置，图2是利用压强传感器测量的瓶中的气压变化的数据｡下列说法不正确的是()A.BC段气压增大的主要原因是燃烧放热B.CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗C.该实验中气球的作用是平衡气压D.最终反应后的气压等于反应前的气压3.用下列装置进行证明质量守恒定律的实验，反应前后称量天平不平衡的是()

A. B.

C. D.4.初三某化学兴趣小组同学。依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。【实验装置设计】甲、乙同学分别设计如图装置：【讨论与探究】请根据甲组和乙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究。(1)甲组实验结束后可观察到天平_________(是或否)平衡；此反应______(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。(2)乙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定，得出参加化学反应的各物质的质量总和____(填“大于”、“等于”或“小于”)反应后生成的各物质的质量总和。该反应中二氧化锰起______作用。【实验结论】(3)通过甲、乙实验探究，你得到的结论是：__________。【实验分析】(4)化学反应的过程是_______________________重新组合的过程，即在一切化学反应中，反应前后原子的__________没有改变，原子的_______没有增减，原子的__________也没有变化，所以化学反应遵守质量守恒定律。【反思与交流】(5)通过甲、乙小组实验的探究，你得到的启示是：_____________。5.某兴趣小组的同学设计了如图甲、乙、丙所示的三个实验（天平略）来验证质量守恒定律。（1）小组同学讨论后认为，甲、乙、丙中只有实验能直接用于验证质量守恒定律；另外两个被否定的原因分别是_______，_______。（2）实验甲中锥形瓶底部细沙的作用是_______，整个实验过程中可观察到气球的变化情况是_______。（3）图丁是图丙的改进实验，实验时将锥形瓶倾斜即可发生反应，其化学方程式为_______，该装置中气球的作用是_______。6.质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律，具体表述：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。某兴趣小组同学以此为研究课题进行实验探究。【提出假设】化学反应中，反应物与生成物的质量____________。【设计并进行实验】（1）该小组的同学设计了下图中三个实验装置（天平略）来验证质量守恒定律。同学们经过讨论，发现其中只有A装置能用来验证质量守恒定律，B、C装置则不能，否定B、C装置的理由是B：_______________；C：_______________。由此分析可知，要验证质量守恒定律，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_______________。（2）利用A装置，小帅同学将橡皮塞上的玻璃棒下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速将橡皮塞塞入锥形瓶，并引燃白磷（白磷着火点为40℃），实验过程如下图所示。①写出锥形瓶中白磷燃烧的化学方程式：_________________；②实验中气球的作用是_______________。【实验反思】反应前后，一定不变的是________（填序号），故化学反应都遵守恒定律。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.为了验证质量守恒定律是一种普遍规律，有气体生成的化学反应也遵守质量守恒定律，某同学设计了如图所示的装置（图中夹持装置已略去）。按下列步骤进行实验，请回答下列问题：（1）将连接好的具支试管放在小试管架上，试管架放在天平上用砝码平衡。（2）将气球内的二氧化锰抖落于具支试管内，由于生成氧气，气球会________。（3）反应停止后，将试管架连同具支试管重新放到天平上，由于浮力的作用，天平会_____。（4）打开止水夹，用手挤瘪装氧气的气球后夹上止水夹，右边的气球会__________。（5）将盛装细沙、白磷的具支试管放在酒精灯火焰上微热，产生的现象是_________。（6）燃烧停止并冷却后，将试管架连同具支试管一起再次放到天平上，由于浮力消失，天平会恢复__________。8.某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。（1）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。我___________（填“同意”或“不同意”）小明的观点，因为_____________。小红按图1装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。经研究该黄色固体是，为了证明镁可在氮气中燃烧生成氮化镁，小红设计了如下方案进行验证。【进行实验】（2）步骤Ⅰ：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图2所示的装置；另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。步骤Ⅱ：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞；待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的左右。步骤Ⅲ：步骤Ⅱ结束后，往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，迅速更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，放出热量，蒸发皿中有黄色固体出现。待冷却后广口瓶内水位继续上升。①写出镁在氮气中燃烧生成氮化镁的化学方程式___________。②步骤Ⅱ的目的是__________。③在步骤Ⅲ“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压___________（填“大于”“小于”或“等于”）外界气压。【实验拓展】（3）空气中氧气含量测定实验_______（填“能”或“不能”）用镁带替代红磷，原因是____________。（4）空气中的含量远大于的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO的质量却大于。请给出合理的解释____________。9.质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律，具体表述为：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。某科学兴趣小组的同学设计了如下实验装置（天平略）来验证质量守恒律，请回答下列问题：（1）小李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（白磷着火点为40℃），实验过程如图所示。①写出锥形瓶中白磷燃烧反应的方程式______。②此实验的现象是______。（2）小杨同学设计了如图A和B的实验来验证质量守恒定律，小强同学立即反对，认为这两套装置都不能用来验证质量守恒。小强同学认为A实验不行的理由是______，认为B实验不行的理由是______。（3）小陈同学将图二装置进行改进，如图C所示。待完全反应后，将装置C置于天平上称量，所得数据比反应前的小。若整个操作过程无任何差错，装置气密性也良好，则造成上述实验误差的原因是______。（4）小明进行了下图所示的实验，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，分别绕上粗铜丝，并使玻璃保持水平。然后，用酒精灯给a端铜丝加热数分钟。停止加热后冷却，他观察到的现象是______，______。发生反应的化学方程式为______。小明认为该实验符合质量守恒定律，原因是______。

答案以及解析1.答案：D解析：做验证质量守恒定律的实验时所选用的装置应该考虑到：①如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置；②如果反应物中没有气体参加，生成物中也没有气体生成，装置可不考虑密闭。A.生成物中有气体生成，装置也不是密闭容器，不能达到实验目的；B.两种物质不反应，不能达到实验目的；C.镁带在空气中燃烧，反应后固体质量会明显增大，因为有氧气参加，另外该装置也不是在密闭容器中进行的，不能达到实验目的；D.铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，反应物中没有气体参加，生成物中也没有气体生成，装置可不密闭，可以达到实验目的。2.答案：D解析：A.BC段气压增大的主要原因是燃烧放热，瓶中的气体受热膨胀，导致气压增大，故选项A说法正确；B.CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗，导致压强减少，故选项B说法正确；C.该实验中气球的作用是平衡气压，防止瓶塞飞出，故选项C说法正确；D.最终反应后的气压小于反应前的气压，这是因为反应后氧气被消耗，故选项D说法错误。故选D。3.答案：C解析：稀盐酸和石灰石反应生成二氧化碳气体，气体逸出，反应前后物质总质量变化。故选C。4.答案：(1)否；遵守(2)等于；催化(3)参加化学反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和(4)原子；种类；数目；质量(5)有气体参加或生成的反应，应该在密闭容器中进行实验解析：(1)甲组实验中，碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳气体逃逸，天平不平衡，但所有化学反应都遵循质量守恒定律。故填：否；遵守。(2)乙组是密闭系统，根据质量守恒定律，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；二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，该反应中二氧化锰起催化作用。故填：等于；催化。(3)甲、乙实验反应后，天平平衡，得到的结论是：参加化学反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和。故填：参加化学反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和。(4)化学反应的过程是分子破裂为原子，原子重新组合成新物质的过程，即在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化，所以化学反应遵守质量守恒定律。故填：原子；种类；数目；质量。(5)通过甲、乙小组实验的探究，甲、乙都有气体生成，甲是敞口装置，天平不平衡，乙是密闭装置，天平平衡，得到的启示是有气体参加或生成的反应，应该在密闭容器中进行实验。故填：有气体参加或生成的反应，应该在密闭容器中进行实验。

5、（1）答案：甲；乙中蒸馏水和酒精混合属于物理变化；丙中生成的气体逸散到空气中去了解析：只有化学变化才符合质量守恒定律，乙中酒精与水混合属于物理变化，不能用来验证质量守恒定律；丙中反应后生成的氧气逸散到空气中，不能被称量，不能直接用来验证质量守恒。（2）答案：防止红磷燃烧放热使锥形瓶底因受热不均而炸裂；先变大后变小，甚至缩入导管内解析：红磷燃烧放出大量的热，放细沙可防止锥形瓶底因受热不均而炸裂；刚开始时，红磷燃烧放热使锥形瓶内气体受热膨胀，瓶中压强变大，气球鼓起，反应结束后冷却到室温，因氧气被消耗导致瓶中压强降低，气球变小甚至缩入导管中。（3）答案：；平衡压强解析：过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解的化学方程式为；反应生成氧气，瓶内压强增大，为了避免锥形瓶塞被冲开，气体逸出，故在装置中加一个气球。6.答案：【提出假设】相等【设计并进行实验】（1）酒精溶于水属于物理变化；石灰石与稀盐酸反应有气体放出，质量减少；使用密闭容器（2）①②防止气体逸出【实验反思】①②解析：【提出假设】结合题于中提供的信息，可假设化学反应中反应物的总质量与生成物的总质量相等。【设计并进行实验】（1）由质量守恒定律的定义可知只有化学变化才遵循质量守恒定律，B中酒精与水混合属于物理变化，不能用来验证质量守恒定律，C中石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，有气体放出质量就减小了，不能用来验证质量守恒定律。如果用于实验的反应中有气体参加或生成，就必须使用密闭容器。（2）白磷燃烧生成五氧化磷，发生反应的化学方程式为；白磷燃烧放出热量使瓶内压强变大，大于外界大气压，从而使气球变大，所以气球的作用是防止气体逸出。【实验反思】化学反应前后，微观角度一定不变的是原子种类、原子数目、原子质量；宏观角度一定不变的是元素种类、元素质量及各物质的质量总和。7.答案：（2）膨胀（3）失去平衡（4）膨胀（5）白磷燃烧产生大量白烟，燃烧停止且冷却后，管口的气球迅速瘪下来（6）平衡解析：（2）反应生成，气球内气压增大，气球膨胀。（3）反应停止后由于浮力增大，天平会失去平衡。（4）气体被挤压到右边，右边气球膨胀。（5）白磷燃烧产生大量白烟，燃烧停止且冷却后，由于消耗了，管口的气球会迅速瘪下来。（6）根据质量守恒定律可知反应前后物质总质量相等，浮力消失后，天平将恢复平衡。8.答案：（1）不同意；所有的化学反应遵循质量守恒定律，镁燃烧是镁与空气中氧气等发生反应（2）；除尽空气中的氧气；小于（3）不能；镁条既能与氧气反应也能与氮气反应（4）比化学性质活泼（合理即得分）解析：9.答案：（1）；产生大量的白烟，放出热量，气球先膨胀后变瘪（2）A酒精和水混合没有发生化学变化，不能用质量守恒定律解释（合理给分）；反应生成的二氧化碳气体逸散到空