18. 同学们进行“化学反应中,反应物与生成物的质量关系”的实验探究。A、B两个实验分别由甲、乙两个组完成,他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。

(1)A实验:白磷刚引燃,立即将锥形瓶放在天平上称量,天平不平衡,结论是:① 质量不守恒。等锥形瓶冷却后,重新放在天平上称量,天平平衡,结论是:② 质量守恒。你认为结论正确的是
(2)B实验:乙组同学反应前调节天平平衡,然后将稀盐酸倒入烧杯中,与碳酸钠充分反应,再称量,观察到反应后天平不平衡,天平指针向
(3)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定不变的是
① 原子种类 ② 原子数目 ③ 物质种类 ④ 原子质量 ⑤ 分子数目
(1)A实验:白磷刚引燃,立即将锥形瓶放在天平上称量,天平不平衡,结论是:① 质量不守恒。等锥形瓶冷却后,重新放在天平上称量,天平平衡,结论是:② 质量守恒。你认为结论正确的是
②
(填“①”或“②”),导致另一种结论错误的原因是白磷燃烧放热,气球膨胀,导致浮力增大
。(2)B实验:乙组同学反应前调节天平平衡,然后将稀盐酸倒入烧杯中,与碳酸钠充分反应,再称量,观察到反应后天平不平衡,天平指针向
右
偏转。同学们得到的结论是“实验B说明质量不守恒”,老师引导同学们分析了原因。你认为B实验天平不平衡的原因是反应生成的二氧化碳逸出装置
。若要得到正确的结论,该实验应该在密闭
装置中进行。(3)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定不变的是
①②④
(填序号)。① 原子种类 ② 原子数目 ③ 物质种类 ④ 原子质量 ⑤ 分子数目
答案
18.(1) ② 白磷燃烧放热,气球膨胀,导致浮力增大 (2) 右 反应生成的二氧化碳逸出装置 密闭 (3) ①②④
解析
【分析】
要解决这道题,需结合质量守恒定律和实验现象分析:(1)A实验中,白磷燃烧放热使气球膨胀,装置受空气浮力变化导致天平暂时不平衡,冷却后浮力恢复,天平平衡,说明质量守恒;(2)B实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳逸出,左盘质量减小,天平右偏,验证质量守恒需密闭装置;(3)根据质量守恒的微观本质,化学反应前后原子的种类、数目、质量不变。
【解析】
(1)白磷燃烧时放热,使锥形瓶内气体受热膨胀,气球鼓起,装置受到的空气浮力增大,导致刚引燃时天平不平衡,但反应前后总质量并未改变;冷却后气球缩小,浮力恢复,天平平衡,因此正确结论是②,错误结论的原因是白磷燃烧放热,气球膨胀,装置受到的浮力增大,使天平不平衡,并非质量不守恒。
(2)B实验中,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳气体逸散到空气中,导致左盘质量减小,天平指针向右偏转;要验证质量守恒定律,需防止气体逸出,因此该实验应在密闭装置中进行。
(3)根据质量守恒定律,化学反应的微观本质是原子重新组合,反应前后原子的种类、数目、质量均不变;物质种类一定改变,分子数目可能改变,因此一定不变的是①②④。
【答案】
(1) ②;白磷燃烧放热,气球膨胀,导致浮力增大 (2) 右;反应生成的二氧化碳逸出装置;密闭 (3) ①②④
【知识点】
质量守恒定律;化学实验探究;质量守恒的微观解释
【点评】
本题通过两个典型实验探究质量守恒定律,重点考查实验误差分析和验证质量守恒的装置要求,需理解实验中气体对天平的影响,是初中化学的基础题型,有助于巩固质量守恒定律的核心知识。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合质量守恒定律和实验现象分析:(1)A实验中,白磷燃烧放热使气球膨胀,装置受空气浮力变化导致天平暂时不平衡,冷却后浮力恢复,天平平衡,说明质量守恒;(2)B实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳逸出,左盘质量减小,天平右偏,验证质量守恒需密闭装置;(3)根据质量守恒的微观本质,化学反应前后原子的种类、数目、质量不变。
【解析】
(1)白磷燃烧时放热,使锥形瓶内气体受热膨胀,气球鼓起,装置受到的空气浮力增大,导致刚引燃时天平不平衡,但反应前后总质量并未改变;冷却后气球缩小,浮力恢复,天平平衡,因此正确结论是②,错误结论的原因是白磷燃烧放热,气球膨胀,装置受到的浮力增大,使天平不平衡,并非质量不守恒。
(2)B实验中,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳气体逸散到空气中,导致左盘质量减小,天平指针向右偏转;要验证质量守恒定律,需防止气体逸出,因此该实验应在密闭装置中进行。
(3)根据质量守恒定律,化学反应的微观本质是原子重新组合,反应前后原子的种类、数目、质量均不变;物质种类一定改变,分子数目可能改变,因此一定不变的是①②④。
【答案】
(1) ②;白磷燃烧放热,气球膨胀,导致浮力增大 (2) 右;反应生成的二氧化碳逸出装置;密闭 (3) ①②④
【知识点】
质量守恒定律;化学实验探究;质量守恒的微观解释
【点评】
本题通过两个典型实验探究质量守恒定律,重点考查实验误差分析和验证质量守恒的装置要求,需理解实验中气体对天平的影响,是初中化学的基础题型,有助于巩固质量守恒定律的核心知识。
【难度系数】
0.6
19. 取75 g过氧化氢溶液放入锥形瓶中并加入一定量的二氧化锰,用电子天平测其质量,不同时间电子天平的读数如下表所示。试计算75 g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量(不考虑$\ce{H_{2}O}$逸出,写出计算过程)。

答案
19. 20.4 g
解析
【分析】要计算过氧化氢溶液中过氧化氢的质量,首先利用质量守恒定律,反应前后锥形瓶及物质总质量的差值就是生成氧气的质量;再根据过氧化氢分解的化学方程式,由氧气的质量计算出过氧化氢的质量。
【解析】解:根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量为:$375.00\ \mathrm{g} - 365.40\ \mathrm{g} = 9.6\ \mathrm{g}$。
设75 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为$x$。
过氧化氢分解的化学方程式为:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
$\begin{aligned}&\ce{2H_{2}O_{2}} ∼ \ce{O_{2}}\\&68\quad\quad\quad 32\\&x\quad\quad\quad 9.6\ \mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{68}{32} = \frac{x}{9.6\ \mathrm{g}}$
解得:$x = \frac{68×9.6\ \mathrm{g}}{32} = 20.4\ \mathrm{g}$
答:75 g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为20.4 g。
【答案】20.4 g
【知识点】根据化学方程式计算、质量守恒定律
【点评】本题结合实验数据,利用质量守恒定律确定生成气体的质量,再进行化学方程式的计算,考查学生对化学计算基本方法的掌握,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】解:根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量为:$375.00\ \mathrm{g} - 365.40\ \mathrm{g} = 9.6\ \mathrm{g}$。
设75 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为$x$。
过氧化氢分解的化学方程式为:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
$\begin{aligned}&\ce{2H_{2}O_{2}} ∼ \ce{O_{2}}\\&68\quad\quad\quad 32\\&x\quad\quad\quad 9.6\ \mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{68}{32} = \frac{x}{9.6\ \mathrm{g}}$
解得:$x = \frac{68×9.6\ \mathrm{g}}{32} = 20.4\ \mathrm{g}$
答:75 g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为20.4 g。
【答案】20.4 g
【知识点】根据化学方程式计算、质量守恒定律
【点评】本题结合实验数据,利用质量守恒定律确定生成气体的质量,再进行化学方程式的计算,考查学生对化学计算基本方法的掌握,难度适中。
【难度系数】0.6
20. 将氯酸钾和二氧化锰的混合物共27.5 g放入试管中加热,反应中剩余固体质量与反应时间的关系如右图所示。请回答下列问题:
(1)从图中可知完全反应后生成$\ce{O_{2}}$的质量是
(2)请你利用化学方程式计算生成$\ce{KCl}$的质量。

(1)从图中可知完全反应后生成$\ce{O_{2}}$的质量是
9.6
g。(2)请你利用化学方程式计算生成$\ce{KCl}$的质量。
答案
20.(1) 9.6 (2) 14.9 g
解析
【分析】首先,根据质量守恒定律,氯酸钾分解反应中,反应前后固体质量的差值就是生成氧气的质量,因此第一问可通过初始固体质量与完全反应后剩余固体质量的差计算氧气质量;第二问利用生成氧气的质量,结合氯酸钾分解的化学方程式,通过比例关系计算生成氯化钾的质量。
【解析】(1)根据质量守恒定律,生成氧气的质量 = 反应前固体总质量 - 完全反应后剩余固体质量 = $27.5\ \mathrm{g} - 17.9\ \mathrm{g} = 9.6\ \mathrm{g}$。
(2)设生成$\ce{KCl}$的质量为$x$。
氯酸钾分解的化学方程式为:$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}↑}$
各物质的质量关系:$149:96$
则 $\frac{149}{96} = \frac{x}{9.6\ \mathrm{g}}$
解得:$x = 14.9\ \mathrm{g}$
【答案】(1)9.6;(2)14.9 g
【知识点】根据化学方程式计算、质量守恒定律应用
【点评】本题结合图像考查质量守恒定律和化学方程式的基础计算,解题关键是明确反应前后固体质量差为生成氧气的质量,再利用化学方程式的比例关系求解,属于化学计算的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】(1)根据质量守恒定律,生成氧气的质量 = 反应前固体总质量 - 完全反应后剩余固体质量 = $27.5\ \mathrm{g} - 17.9\ \mathrm{g} = 9.6\ \mathrm{g}$。
(2)设生成$\ce{KCl}$的质量为$x$。
氯酸钾分解的化学方程式为:$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}↑}$
各物质的质量关系:$149:96$
则 $\frac{149}{96} = \frac{x}{9.6\ \mathrm{g}}$
解得:$x = 14.9\ \mathrm{g}$
【答案】(1)9.6;(2)14.9 g
【知识点】根据化学方程式计算、质量守恒定律应用
【点评】本题结合图像考查质量守恒定律和化学方程式的基础计算,解题关键是明确反应前后固体质量差为生成氧气的质量,再利用化学方程式的比例关系求解,属于化学计算的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.7
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