1、把握原理准确探究(如下例题 小海同学通过对大量化学反应如氢氧化钡溶液与硫酸钠溶液,双氧水分解图 )反应前后各物质的质量总和的测定,得出参加化学反应的各物质的质量总和_( 填“大于 ”、 “小于 ”或 “等于 ”)反应后生成的各种物质的质量总和。根据小海得出的结论,可推出7.9g 高锰酸钾加热一会后,剩余固体质量为7.5g,则反应生成氧气的质量为 _g。解析 任何化学反应都遵循质量守恒定律,即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,故反应生成氧气的质量为7.9g 7.5g=0.4g。答案 等于0.4变式题 1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
2、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,烧杯中出现的现象是_。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_
3、。解析 BaCl 2 溶液和 Na2SO4 溶液反应,会产生 BaSO4 白色沉淀;从天平平衡上可知化学反应前后物质的总质量不变。镁跟氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,因反应中部分生成物以白烟形式逸散到空气中,因此反应后的质量会减轻。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)点燃(其他合理答案均可 )(2)2Mg+O 22MgO 部分生成物以白烟形式逸散到空气中变式题2 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 前
4、 m 后 ,请解释原因 _ ,该实验若试剂不变,应如何改进此装置_ ;(2)乙组药品混合前、后质量关系为:m 前 =m后,乙组同学认为实验成功,甲组同学认为该实验不能验证质量守恒定律,原因是_ 。解析(1) 甲组同学设计的验证实验中反应原理为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO 2,反应生成的 CO2 气体从烧杯中逸出,造成总质量减少的假象;该实验若试剂不变,应将烧杯改成密闭容器,这样可以避免生成的CO2 气体从烧杯中逸出,从而保证实验获得成功。(2)质量守恒定律适用于所有的化学反应,但不能用于解释物理变化。乙组实验中所选药品为BaCl 2 溶液和 NaNO 3 溶液,根据复分解
5、反应的发生条件可以判断:BaCl2溶液和 NaNO 3 溶液未发生化学反应,所以不能用来验证质量守恒定律。答案(1) 反应生成的 CO2 气体从烧杯中逸出,总质量减少将烧杯改成密闭容器(2)因为两种药品未参加化学反应,所以不能验证质量守恒定律例题对比分析是化学研究和学习的基本方法。甲、乙、丙三位同学利用图中的装置,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。第 1页【实验步骤】如图所示,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
6、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。实验现象化学方程式结论甲同学_乙同学_镁条剧烈燃烧, 发出耀眼白丙同学光,放热,生成白色固体。反应前后称量质量不相等点燃4P+5O22P2O5_该反 应遵守质 量守恒定律该反 应遵守质 量守恒定律该反 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
7、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_ 。解析本题通过称量的方法来验证化学反应是否遵守质量守恒定律并分析实验条件,主要考查学生的综合分析能力。甲同学的实验中,白磷燃烧产生大量的白烟,放出热量,气球先膨胀,后变小,由于该反应是在密闭的容器中进行,因此实验结束后将装置放在反应前使用的托盘天平上,天平平衡; 乙同学的实验中,
8、Na2CO3 与稀盐酸反应产生大量的 CO2气体,该反应是在敞口的烧杯中进行,因此实验结束后将装置放在反应前使用的托盘天平上,天平不平衡;丙同学的实验中,镁条燃烧生成MgO ,由于反应前未称量参加反应的氧气质量,反应后生成的氧化镁有部分外逸,因此反应前后称量质量不相等,但该反应仍然遵守质量守恒定律;甲、丙同学的实验有许多相似之处,如都是氧化反应,生成物都是氧化物等;任何化学反应都遵守质量守恒定律,是因为化学反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变。答案 (1) 白磷燃烧产生大量白烟,放热,气球先膨胀,后变小;天平平衡烧杯中有大量气泡产生;天平不平衡Na2CO3 +2HCl
9、=2NaCl+H 2O+CO 2 2Mg+O 2点燃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没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变练习 1.某同学在敞口容器中做了两个实验:一是氧化汞 (HgO) 受热分解生成汞和氧气;二是铝粉在氧气中燃烧生成固体氧化铝。他准确称量了反应前后容器及所盛物质的质量,发现反应前后质量都发生了变化。请填空:(1) 铝粉燃烧生成氧化铝的质量比参加反应铝粉的质量_( 选填 “大 ”、 “小 ”或 “不第 2页变 ”)。(2)你认为这两个反应是否遵循质量守恒定律?_(选填 “是 ”或“否 ”)。(3)请写出氧化汞受热分解的化学方程式:_ 。2.(2019同仁 )某校课外兴趣小组同学用氯酸钾和二氧化锰混合物加热制氧气,实验完毕后发现混合物固体质量减少了,请你用学过的化学知识解释。答案1.(1) 大(2) 是(3)2HgO2Hg+O 22.根据质量守恒定律, 参加反应物的各物质的质量总和, 等于反应后生成物的各物质的质量总和。因为生成的氧气是气体,所以固体质量减轻。第 3页