质量守恒定律验证实验设计

如何设计实验探究化学反应前后物质的质量关系质量守恒定律是一切化学反应遵守的普遍规律，任何化学反应前后物质的总质量是相等的。那么，如何设计实验来验证这一结论呢？概括起来主要有以下几种情况：利用空气中的成分不参加且无气体逸出的化学反应，此时在敞口容器中进行实验即可。例如：酸碱中和反应（如NaOH溶液与稀盐酸的反应等）、金属与盐溶液的置换反应（如铁与硫酸铜溶液的反应等）、盐与碱的复分解反应（如石灰水与碳酸钠的反应）、盐与盐的复分解反应（如氯化钡溶液与碳酸钠溶液的反应）。利用有气体逸出的化学反应，此时必须在密闭容器中进行实验。例如：碳酸盐与酸的复分解反应（生成CO2）、活泼金属与酸的置换反应（生成h2）。利用空气中的某成分（主要是02）参加的化学反应（一般为可燃物的燃烧），此时必须在密闭容器中进行实验。例如：白磷等可燃物燃烧的反应（消耗氧气）。由于燃烧反应中放出热量，导致反应后密闭容器内气体体积膨胀，为防止装置上的胶塞因气体膨胀而冲出，可设计成装有气球的缓冲装置。（2012-贵阳）对比分析是化学研究和学习基本方法。甲、乙、丙三位同学利用图28中的装置，围绕“用称量的方法验证化学反应是否遵守质量守恒定律并分析实验条件”这一探究目的开展活动。［实验步骤］如图28所示，甲将白磷和反应装置、乙将装有稀盐酸的小试管和碳酸钠粉末的烧杯，分别放在两个托盘天平上，并用砝码使天平平衡。丙对石棉网和打磨干净的镁条进行称量。三位同学分别利用装置进行化学反应。甲、乙同学在反应结束且甲的装置冷却后，将反应装置及装置内的物质放在反应前使用的托盘天平上，观察天平是否平衡。丙同学实验结束后称量石棉网和石棉网上氧化镁的质量，比•・・・・・・.较反应前后质量。【实验分析】(1)请你仿照示例，完成实验现象的记录和分析。・・・・实验现象，甲同学—4P+5O2点燃=2P2O5该反应遵守质量守恒定律乙同学该反应遵守质量守恒定律丙同学镁条剧烈燃烧发出耀眼白光放热，生成白色固体反应前后称量质量不相等—该反应不遵守质量守恒定律(2)比较甲、丙同学的实验有许多相似之处，如生成物都属于下列选项中的 。A、酸 B、氧化物 C、碱 D、盐(3)通过对上述实验的对比分析，甲乙两位同学发现丙同学的实验现象是正确的，但结论却是错误的。在实验操作完全正确的情况下，请分析导致丙同学实验前后称量质量不相等的原因有。【实验结论】化学反应都遵守质量守恒定律。【实验反思】(4)请从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是 。【答案】(1)①白磷燃烧产生大量白烟、放热，气球先膨胀后变小。天平平衡。②烧杯中有大量气泡产生。天平平衡 ③Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2f_ 点燃④2Mg+O2=2MgO (2)B (3)反应前未称量参加反应的氧气质量，反应后部分生成的氧化镁外逸，无法称量； (4)化学反应前后原子的种类不变，数目不变，原子的质量也不变。(2012-沈阳)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BaCl2溶液的小试管放入盛有Na2SO4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BaCl2溶液小心倒入烧杯中，烧杯中出现的现象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，发生反应的化学方程式为 。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是 O【答案】（1）产生白色沉淀化学反应前后物质的总质量不变（其他合理答案均可）（2）2Mg+O2==燃=2MgO部分生成物以白烟形式逸散到空气中（其他合理答案均可）3.（2012•昆明）下图是甲、乙两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答（假设甲、乙两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后）：（1）甲组药品混合前、后质量关系为：m^>m后，请解释原因 ，该实验若试剂不变，应如何改进此装;（2） 乙组药品混合前、后质量关系为：m^=m后，乙组同学认为实验成