1. 质量守恒定律的探究实验
(1)方案一:在密闭容器中进行铜的加热实验。
①实验目的:探究参加反应的各物质的质量总和与生成物的质量总和的关系。
②反应物是
③实验现象:
④反应可用符号表示为
⑤测定结果:参加反应的各物质的质量总和

(2)方案二:在密闭容器中进行硫酸铜溶液与铁的反应。
①实验目的:探究参加反应的各物质的质量总和与生成物的质量总和的关系。
②反应物是
③实验现象:
④反应可用符号表示为
⑤测定结果:参加反应的各物质的质量总和

[思考]方案二中,如果将锥形瓶上的橡胶塞去掉,电子天平示数有何变化?
(3)教材实验5-1:盐酸与碳酸钠反应及质量的测定实验。

实验现象:碳酸钠
(4)教材实验5-2:镁条燃烧及质量的测定实验。
实验现象:镁条剧烈燃烧,发出

(1)方案一:在密闭容器中进行铜的加热实验。
①实验目的:探究参加反应的各物质的质量总和与生成物的质量总和的关系。
②反应物是
铜和氧气
,生成物是氧化铜
。③实验现象:
红色粉末逐渐变黑,气球先胀大后变瘪,反应前后电子天平的示数相同
。④反应可用符号表示为
Cu+O₂$\xrightarrow{加热}$CuO
。⑤测定结果:参加反应的各物质的质量总和
=
(填“>”“<”或“=”)生成物的质量总和。(2)方案二:在密闭容器中进行硫酸铜溶液与铁的反应。
①实验目的:探究参加反应的各物质的质量总和与生成物的质量总和的关系。
②反应物是
铁和硫酸铜
,生成物是硫酸亚铁和铜
。③实验现象:
铁丝表面出现红色物质,溶液逐渐变成浅绿色,反应前后电子天平的示数相同
。④反应可用符号表示为
Fe+CuSO₄$\xrightarrow{}$FeSO₄+Cu
。⑤测定结果:参加反应的各物质的质量总和
=
(填“>”“<”或“=”)生成物的质量总和。[思考]方案二中,如果将锥形瓶上的橡胶塞去掉,电子天平示数有何变化?
(3)教材实验5-1:盐酸与碳酸钠反应及质量的测定实验。
实验现象:碳酸钠
逐渐消失
,烧杯中有大量气泡
冒出,天平指针向右
偏。(4)教材实验5-2:镁条燃烧及质量的测定实验。
实验现象:镁条剧烈燃烧,发出
耀眼的白光
,放出热量
,生成白色固体
,同时还有白烟生成。答案
1.(1)②铜和氧气 氧化铜 ③红色粉末逐渐变黑,气球先胀大后变瘪,反应前后电子天平的示数相同 ④Cu+O₂$\xrightarrow{加热}$CuO ⑤=
(2)②铁和硫酸铜 硫酸亚铁和铜 ③铁丝表面出现红色物质,溶液逐渐变成浅绿色,反应前后电子天平的示数相同 ④Fe+CuSO₄$\xrightarrow{}$FeSO₄+Cu ⑤=
[思考] 反应前后电子天平示数仍然相同。
(3)逐渐消失 气泡 右
(4)耀眼的白光 热量 白色固体
(2)②铁和硫酸铜 硫酸亚铁和铜 ③铁丝表面出现红色物质,溶液逐渐变成浅绿色,反应前后电子天平的示数相同 ④Fe+CuSO₄$\xrightarrow{}$FeSO₄+Cu ⑤=
[思考] 反应前后电子天平示数仍然相同。
(3)逐渐消失 气泡 右
(4)耀眼的白光 热量 白色固体
解析
【分析】
本题围绕质量守恒定律的多个经典探究实验设置问题,解题时需回忆各实验的反应物、生成物组成,准确描述实验现象,正确书写化学反应符号表达式,结合质量守恒定律判断反应前后的质量关系,同时注意密闭容器与敞口容器对质量测定的影响。具体思路为:1. 根据反应原理确定反应物和生成物;2. 结合实验过程准确描述现象;3. 正确书写带反应条件的化学反应符号表达式;4. 依据质量守恒定律判断质量关系,密闭容器中反应前后总质量相等,敞口容器若有气体逸出则总质量减小;5. 特殊问题需结合反应是否涉及气体判断总质量变化。
【解析】
1.(1)②铜的加热实验中,反应物为铜和氧气,生成物为氧化铜;③实验现象:红色铜粉加热后与氧气反应生成黑色氧化铜,密闭容器内气球先受热胀大,后因氧气消耗变瘪,反应前后总质量不变,故现象为红色粉末逐渐变黑,气球先胀大后变瘪,反应前后电子天平的示数相同;④反应符号表达式为$\ce{Cu + O_{2}\xrightarrow{加热} CuO}$;⑤根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成物质量总和,填“=”。
(2)②硫酸铜溶液与铁反应,反应物为铁和硫酸铜,生成物为硫酸亚铁和铜;③实验现象:铁置换出铜,铁丝表面出现红色铜,蓝色硫酸铜溶液逐渐变为浅绿色硫酸亚铁溶液,密闭容器中总质量不变,故现象为铁丝表面出现红色物质,溶液逐渐变成浅绿色,反应前后电子天平的示数相同;④反应符号表达式为$\ce{Fe + CuSO_{4}\xrightarrow{} FeSO_{4} + Cu}$;⑤符合质量守恒,填“=”。
[思考]方案二反应无气体参与或生成,去掉橡胶塞后总质量不变,电子天平示数仍然相同。
(3)盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故碳酸钠逐渐消失,烧杯中有大量气泡冒出,因二氧化碳逸出左盘质量减小,天平指针向右偏。
(4)镁条燃烧时,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体氧化镁,同时有白烟生成。
【答案】
1.(1)②铜和氧气;氧化铜 ③红色粉末逐渐变黑,气球先胀大后变瘪,反应前后电子天平的示数相同 ④$\ce{Cu + O_{2}\xrightarrow{加热} CuO}$ ⑤=
(2)②铁和硫酸铜;硫酸亚铁和铜 ③铁丝表面出现红色物质,溶液逐渐变成浅绿色,反应前后电子天平的示数相同 ④$\ce{Fe + CuSO_{4}\xrightarrow{} FeSO_{4} + Cu}$ ⑤=
[思考] 反应前后电子天平示数仍然相同。
(3)逐渐消失;气泡;右
(4)耀眼的白光;热量;白色固体
【知识点】
质量守恒定律;化学实验现象描述;化学反应符号表达式
【点评】
本题考查质量守恒定律的核心探究实验,涵盖反应物生成物判断、实验现象描述、反应表达式书写及质量守恒的应用,是初中化学基础知识点的综合考查,需学生准确记忆各实验细节,理解质量守恒的本质。
【难度系数】
0.7
本题围绕质量守恒定律的多个经典探究实验设置问题,解题时需回忆各实验的反应物、生成物组成,准确描述实验现象,正确书写化学反应符号表达式,结合质量守恒定律判断反应前后的质量关系,同时注意密闭容器与敞口容器对质量测定的影响。具体思路为:1. 根据反应原理确定反应物和生成物;2. 结合实验过程准确描述现象;3. 正确书写带反应条件的化学反应符号表达式;4. 依据质量守恒定律判断质量关系,密闭容器中反应前后总质量相等,敞口容器若有气体逸出则总质量减小;5. 特殊问题需结合反应是否涉及气体判断总质量变化。
【解析】
1.(1)②铜的加热实验中,反应物为铜和氧气,生成物为氧化铜;③实验现象:红色铜粉加热后与氧气反应生成黑色氧化铜,密闭容器内气球先受热胀大,后因氧气消耗变瘪,反应前后总质量不变,故现象为红色粉末逐渐变黑,气球先胀大后变瘪,反应前后电子天平的示数相同;④反应符号表达式为$\ce{Cu + O_{2}\xrightarrow{加热} CuO}$;⑤根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成物质量总和,填“=”。
(2)②硫酸铜溶液与铁反应,反应物为铁和硫酸铜,生成物为硫酸亚铁和铜;③实验现象:铁置换出铜,铁丝表面出现红色铜,蓝色硫酸铜溶液逐渐变为浅绿色硫酸亚铁溶液,密闭容器中总质量不变,故现象为铁丝表面出现红色物质,溶液逐渐变成浅绿色,反应前后电子天平的示数相同;④反应符号表达式为$\ce{Fe + CuSO_{4}\xrightarrow{} FeSO_{4} + Cu}$;⑤符合质量守恒,填“=”。
[思考]方案二反应无气体参与或生成,去掉橡胶塞后总质量不变,电子天平示数仍然相同。
(3)盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故碳酸钠逐渐消失,烧杯中有大量气泡冒出,因二氧化碳逸出左盘质量减小,天平指针向右偏。
(4)镁条燃烧时,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体氧化镁,同时有白烟生成。
【答案】
1.(1)②铜和氧气;氧化铜 ③红色粉末逐渐变黑,气球先胀大后变瘪,反应前后电子天平的示数相同 ④$\ce{Cu + O_{2}\xrightarrow{加热} CuO}$ ⑤=
(2)②铁和硫酸铜;硫酸亚铁和铜 ③铁丝表面出现红色物质,溶液逐渐变成浅绿色,反应前后电子天平的示数相同 ④$\ce{Fe + CuSO_{4}\xrightarrow{} FeSO_{4} + Cu}$ ⑤=
[思考] 反应前后电子天平示数仍然相同。
(3)逐渐消失;气泡;右
(4)耀眼的白光;热量;白色固体
【知识点】
质量守恒定律;化学实验现象描述;化学反应符号表达式
【点评】
本题考查质量守恒定律的核心探究实验,涵盖反应物生成物判断、实验现象描述、反应表达式书写及质量守恒的应用,是初中化学基础知识点的综合考查,需学生准确记忆各实验细节,理解质量守恒的本质。
【难度系数】
0.7
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