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13. 某化学兴趣小组的同学用如图1所示反应来验证质量守恒定律。
(1)小涵同学将5 g镁条燃烧完后,称量陶土网上所得固体物质时,发现质量减少了,小雅同学认为该反应没有遵守质量守恒定律。你认为这种说法正确吗?
(2)小涵同学重新称得5 g镁条,放在“密闭容器”中点燃,待反应完全后,称出所得全部固体质量为a,则a
(3)利用该反应来验证质量守恒定律时,最合理的实验装置是(如图2所示)
(4)小菊同学查阅资料发现,镁条在二氧化碳中也可以燃烧。于是她将纯净、足量的二氧化碳通入放有镁条的硬质玻璃管中,点燃使其燃烧,待反应停止并冷却,观察到管壁附着黑色颗粒和白色物质。经老师指点,证实了黑色固体为单质碳,白色固体是一种氧化物,于是小菊猜想白色固体是氧化镁。其依据是
(1)小涵同学将5 g镁条燃烧完后,称量陶土网上所得固体物质时,发现质量减少了,小雅同学认为该反应没有遵守质量守恒定律。你认为这种说法正确吗?
错误
(填“正确”或“错误”)。(2)小涵同学重新称得5 g镁条,放在“密闭容器”中点燃,待反应完全后,称出所得全部固体质量为a,则a
＞
(填“＞”“＜”或“=”)5 g。(3)利用该反应来验证质量守恒定律时,最合理的实验装置是(如图2所示)
C
(填字母)。(4)小菊同学查阅资料发现,镁条在二氧化碳中也可以燃烧。于是她将纯净、足量的二氧化碳通入放有镁条的硬质玻璃管中,点燃使其燃烧,待反应停止并冷却,观察到管壁附着黑色颗粒和白色物质。经老师指点,证实了黑色固体为单质碳,白色固体是一种氧化物,于是小菊猜想白色固体是氧化镁。其依据是
化学反应前后,元素种类不变
,并写出了镁条在二氧化碳中燃烧的化学方程式:$2\ce{Mg}+\ce{CO_{2}}\xlongequal{点燃}\ce{C}+2\ce{MgO}$
。答案
13.(1)错误 (2)＞ (3)C (4)化学反应前后,元素种类不变 2Mg+CO₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$C+2MgO
解析:(1)所有的化学变化都遵守质量守恒定律,镁条燃烧是化学变化,遵守质量守恒定律,燃烧后质量减少的原因是生成的氧化镁小颗粒扩散到空气中。(2)根据质量守恒定律,反应后生成氧化镁的质量应等于镁和氧气的质量和,故a＞5 g。(3)有气体或烟生成的反应在验证质量守恒定律时应在密闭装置中进行,为防止气压增大,瓶塞冲出,最好采用C装置。(4)反应物为镁和二氧化碳,生成物为碳和白色氧化物,根据质量守恒定律可知,白色氧化物中一定含有镁元素和氧元素,故该白色固体为氧化镁。根据题中信息可知,镁条在二氧化碳中燃烧的化学方程式是2Mg+CO₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$C+2MgO。
解析:(1)所有的化学变化都遵守质量守恒定律,镁条燃烧是化学变化,遵守质量守恒定律,燃烧后质量减少的原因是生成的氧化镁小颗粒扩散到空气中。(2)根据质量守恒定律,反应后生成氧化镁的质量应等于镁和氧气的质量和,故a＞5 g。(3)有气体或烟生成的反应在验证质量守恒定律时应在密闭装置中进行,为防止气压增大,瓶塞冲出,最好采用C装置。(4)反应物为镁和二氧化碳,生成物为碳和白色氧化物,根据质量守恒定律可知,白色氧化物中一定含有镁元素和氧元素,故该白色固体为氧化镁。根据题中信息可知,镁条在二氧化碳中燃烧的化学方程式是2Mg+CO₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$C+2MgO。
解析
【分析】
首先，需明确质量守恒定律适用于所有化学变化，镁条燃烧是化学变化，反应后质量减少是因为生成的氧化镁小颗粒扩散到空气中，并非不遵守质量守恒；密闭容器中镁与氧气反应，生成物质量等于镁和氧气的质量和，因此固体质量大于5g；验证质量守恒时，有气体生成的反应需密闭装置，且要缓冲气压，C装置带气球，既能密闭又能调节气压；根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可推断白色固体为氧化镁，进而写出对应化学方程式。
【解析】
(1) 所有化学变化都遵守质量守恒定律，镁条燃烧属于化学变化，遵守质量守恒定律。燃烧后称量固体质量减少，是因为反应生成的氧化镁小颗粒（白烟）扩散到空气中，导致称量的固体质量偏小，因此小雅的说法错误。
(2) 根据质量守恒定律，密闭容器中，参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成氧化镁的质量，因此所得固体（氧化镁）的质量a大于5g。
(3) 验证质量守恒定律时，若反应有气体生成，需在密闭装置中进行，防止气体逸出影响质量测定；同时为避免装置内气压过大导致瓶塞冲出，需有缓冲气压的结构。A为敞口装置，B为密闭但无缓冲，C装置带有气球，既能保证装置密闭，又能缓冲气压，因此最合理的装置是C。
(4) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物为镁和二氧化碳，含有的元素为Mg、C、O，生成物中黑色固体为碳，白色固体是氧化物，因此白色固体一定含有Mg和O元素，故猜想白色固体是氧化镁；镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，反应的化学方程式为：$\ce{2Mg + CO_{2}\xlongequal{点燃} C + 2MgO}$。
【答案】
(1)错误 (2)＞ (3)C (4)化学反应前后元素种类不变；$\ce{2Mg + CO_{2}\xlongequal{点燃} C + 2MgO}$
【知识点】
质量守恒定律、镁的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题围绕质量守恒定律的核心考点，结合镁的燃烧反应，考查学生对质量守恒定律的理解、实验装置的选择以及化学方程式的书写，题目设计贴合教材重点，注重知识的应用，难度适中，适合巩固相关知识点。
【难度系数】
0.6
首先，需明确质量守恒定律适用于所有化学变化，镁条燃烧是化学变化，反应后质量减少是因为生成的氧化镁小颗粒扩散到空气中，并非不遵守质量守恒；密闭容器中镁与氧气反应，生成物质量等于镁和氧气的质量和，因此固体质量大于5g；验证质量守恒时，有气体生成的反应需密闭装置，且要缓冲气压，C装置带气球，既能密闭又能调节气压；根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可推断白色固体为氧化镁，进而写出对应化学方程式。
【解析】
(1) 所有化学变化都遵守质量守恒定律，镁条燃烧属于化学变化，遵守质量守恒定律。燃烧后称量固体质量减少，是因为反应生成的氧化镁小颗粒（白烟）扩散到空气中，导致称量的固体质量偏小，因此小雅的说法错误。
(2) 根据质量守恒定律，密闭容器中，参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成氧化镁的质量，因此所得固体（氧化镁）的质量a大于5g。
(3) 验证质量守恒定律时，若反应有气体生成，需在密闭装置中进行，防止气体逸出影响质量测定；同时为避免装置内气压过大导致瓶塞冲出，需有缓冲气压的结构。A为敞口装置，B为密闭但无缓冲，C装置带有气球，既能保证装置密闭，又能缓冲气压，因此最合理的装置是C。
(4) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物为镁和二氧化碳，含有的元素为Mg、C、O，生成物中黑色固体为碳，白色固体是氧化物，因此白色固体一定含有Mg和O元素，故猜想白色固体是氧化镁；镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，反应的化学方程式为：$\ce{2Mg + CO_{2}\xlongequal{点燃} C + 2MgO}$。
【答案】
(1)错误 (2)＞ (3)C (4)化学反应前后元素种类不变；$\ce{2Mg + CO_{2}\xlongequal{点燃} C + 2MgO}$
【知识点】
质量守恒定律、镁的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题围绕质量守恒定律的核心考点，结合镁的燃烧反应，考查学生对质量守恒定律的理解、实验装置的选择以及化学方程式的书写，题目设计贴合教材重点，注重知识的应用，难度适中，适合巩固相关知识点。
【难度系数】
0.6
14. (2024·眉山中考)已知草酸钙($\ce{CaC_{2}O_{4}}$)加热易分解。某实验小组对其分解产物进行探究。
【查阅资料】草酸钙加热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
【提出问题】非金属氧化物的成分是什么?
【提出猜想】猜想一:$\ce{CO}$;猜想二:$\ce{CO_{2}}$;猜想三:$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$;猜想四:$\ce{H_{2}O}$。
【提出质疑】
(1)猜想四不成立,原因是
【设计实验】
(2)实验装置如图:
【实验结论】
(3)猜想
【交流反思】
(4)从环保的角度考虑,该实验装置的不足之处是
【查阅资料】草酸钙加热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
【提出问题】非金属氧化物的成分是什么?
【提出猜想】猜想一:$\ce{CO}$;猜想二:$\ce{CO_{2}}$;猜想三:$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$;猜想四:$\ce{H_{2}O}$。
【提出质疑】
(1)猜想四不成立,原因是
根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中不含氢元素,不可能生成水
。【设计实验】
(2)实验装置如图:
【实验结论】
(3)猜想
三
成立,则草酸钙分解的化学方程式为$\ce{CaC_{2}O_{4}}\xlongequal{\Delta}\ce{CaO} + \ce{CO} \uparrow + \ce{CO_{2}} \uparrow$
。【交流反思】
(4)从环保的角度考虑,该实验装置的不足之处是
缺少尾气处理装置
。答案
14.(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中不含氢元素,不可能生成水 (2)CO₂ 黑色固体逐渐变为红色 (3)三 CaC₂O₄$\stackrel{△}{=\!=\!=}$CaO + CO↑ + CO₂↑ (4)缺少尾气处理装置
解析:(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故B中观察到澄清石灰水变浑浊,说明非金属氧化物中含有二氧化碳;结论为非金属氧化物中有CO,一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故D中观察到黑色固体逐渐变为红色。(3)由以上分析可知,非金属氧化物的成分是一氧化碳和二氧化碳,则猜想三成立;根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Ca元素,则草酸钙加热分解生成的金属氧化物是氧化钙,还生成了一氧化碳和二氧化碳。(4)一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳散逸到空气中,会污染空气,故从环保的角度考虑,该实验装置的不足之处是缺少尾气处理装置。
解析:(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故B中观察到澄清石灰水变浑浊,说明非金属氧化物中含有二氧化碳;结论为非金属氧化物中有CO,一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故D中观察到黑色固体逐渐变为红色。(3)由以上分析可知,非金属氧化物的成分是一氧化碳和二氧化碳,则猜想三成立;根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Ca元素,则草酸钙加热分解生成的金属氧化物是氧化钙,还生成了一氧化碳和二氧化碳。(4)一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳散逸到空气中,会污染空气,故从环保的角度考虑,该实验装置的不足之处是缺少尾气处理装置。
解析
【分析】
要解决这道实验探究题，需结合质量守恒定律、常见气体的检验方法及化学方程式书写规则逐步分析：
1. 判断猜想四是否成立：依据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，草酸钙的组成元素中无氢元素，无法生成含氢的水，故猜想四不成立。
2. 分析实验现象：检验CO₂用澄清石灰水，若B中澄清石灰水变浑浊，说明含CO₂；检验CO用灼热氧化铜，CO还原CuO生成红色铜，故D中黑色固体变红说明含CO。
3. 确定猜想与化学方程式：结合实验现象，非金属氧化物为CO和CO₂，对应猜想三；再根据质量守恒，金属氧化物为CaO，据此书写分解的化学方程式。
4. 分析环保问题：CO有毒，未反应的CO会污染空气，装置需尾气处理。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，草酸钙（$\ce{CaC_{2}O_{4}}$）由Ca、C、O三种元素组成，不含氢元素，因此不可能生成含氢元素的$\ce{H_{2}O}$，故猜想四不成立。
(2) B装置中澄清石灰水用于检验$\ce{CO_{2}}$，$\ce{CO_{2}}$与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，因此观察到澄清石灰水变浑浊；D装置中，$\ce{CO}$在加热条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故观察到黑色固体逐渐变为红色。
(3) 由实验现象可知，非金属氧化物为$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$，故猜想三成立；根据质量守恒定律，草酸钙分解生成金属氧化物$\ce{CaO}$，以及$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$，化学方程式为：$\ce{CaC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta} CaO + CO↑ + CO_{2}↑}$。
(4) $\ce{CO}$有毒，未反应的$\ce{CO}$直接排放会污染空气，因此该实验装置的不足之处是缺少尾气处理装置。
【答案】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中不含氢元素，不可能生成水
(2) 澄清石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变为红色
(3) 三；$\ce{CaC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta} CaO + CO↑ + CO_{2}↑}$
(4) 缺少尾气处理装置
【知识点】
质量守恒定律；常见气体的检验；化学方程式书写
【点评】
本题为中考常见的化学实验探究题，结合质量守恒定律、气体检验等核心知识，考查学生的实验分析与逻辑推理能力，需熟练掌握相关基础知识点。
【难度系数】
0.5
要解决这道实验探究题，需结合质量守恒定律、常见气体的检验方法及化学方程式书写规则逐步分析：
1. 判断猜想四是否成立：依据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，草酸钙的组成元素中无氢元素，无法生成含氢的水，故猜想四不成立。
2. 分析实验现象：检验CO₂用澄清石灰水，若B中澄清石灰水变浑浊，说明含CO₂；检验CO用灼热氧化铜，CO还原CuO生成红色铜，故D中黑色固体变红说明含CO。
3. 确定猜想与化学方程式：结合实验现象，非金属氧化物为CO和CO₂，对应猜想三；再根据质量守恒，金属氧化物为CaO，据此书写分解的化学方程式。
4. 分析环保问题：CO有毒，未反应的CO会污染空气，装置需尾气处理。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，草酸钙（$\ce{CaC_{2}O_{4}}$）由Ca、C、O三种元素组成，不含氢元素，因此不可能生成含氢元素的$\ce{H_{2}O}$，故猜想四不成立。
(2) B装置中澄清石灰水用于检验$\ce{CO_{2}}$，$\ce{CO_{2}}$与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，因此观察到澄清石灰水变浑浊；D装置中，$\ce{CO}$在加热条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故观察到黑色固体逐渐变为红色。
(3) 由实验现象可知，非金属氧化物为$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$，故猜想三成立；根据质量守恒定律，草酸钙分解生成金属氧化物$\ce{CaO}$，以及$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$，化学方程式为：$\ce{CaC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta} CaO + CO↑ + CO_{2}↑}$。
(4) $\ce{CO}$有毒，未反应的$\ce{CO}$直接排放会污染空气，因此该实验装置的不足之处是缺少尾气处理装置。
【答案】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中不含氢元素，不可能生成水
(2) 澄清石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变为红色
(3) 三；$\ce{CaC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta} CaO + CO↑ + CO_{2}↑}$
(4) 缺少尾气处理装置
【知识点】
质量守恒定律；常见气体的检验；化学方程式书写
【点评】
本题为中考常见的化学实验探究题，结合质量守恒定律、气体检验等核心知识，考查学生的实验分析与逻辑推理能力，需熟练掌握相关基础知识点。
【难度系数】
0.5
