第五單元課題1質量守恒定律（34道題）考試時間：100分鐘；1．某教師為了培養學生學科素養與實驗探究意識，在實驗課上鼓勵并指導學生進行了關于“反應前后物質質量關系”的實驗探究：（提出問題）物質發生化學變化前后總質量真的不變嗎？（實驗與討論）如圖實驗：（1）若甲組實驗燃燒前后稱量的總質量均為27.6g，則托盤天平中游碼的讀數為___________g。該組實驗的化學反應方程式是___________。如果發現托盤天平指針偏向右邊，造成的原因可能是___________（寫一條即可）。（2）乙組實驗藥品混合前、后稱量的質量關系為m前>m后，原因是___________；若該實驗試劑不變，則此裝置的改進方法是___________。（3）丙組實驗藥品混合前、后稱量的質量關系為m前=m后，乙組同學認為實驗成功，甲組同學認為該實驗不能驗證質量守恒定律，原因是___________。（4）丁組實驗硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應前后各物質的質量總和___________（填“有”或“無”）變化。（實驗結論）物質發生化學變化前后總質量真的不變。（實驗拓展）若把甲中的紅磷換成白磷如圖A做實驗，結果物質質量反應前后守恒，A中白磷有剩余。反應完成后為了防止白磷自燃，將錐形瓶瓶口倒置于盛有熱水的水槽中如圖B，瓶口緊貼水面，拔下瓶塞，發現水進入錐形瓶中，約占錐形瓶容積的___________，剩余白磷不能燃燒，原因是___________?！敬鸢浮浚?）2.6未冷卻至室溫就稱量（合理即可）（2）反應生成的二氧化碳逸散到空氣中在密閉裝置中進行（3）該變化為物理變化（合理即可）（4）無1/5瓶內剩余氣體不支持燃燒（合理即可）【解析】（1）若甲組實驗燃燒前后稱量的總質量均為27.6g，則托盤天平中游碼的讀數為27.6g-20g-5g=2.6g，圖中是紅磷和氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：，如果發現托盤天平指針偏向右邊，造成的原因可能是反應后沒有冷卻至室溫就稱量，此時氣球處于膨脹狀態，產生了浮力，故填：2.6；；未冷卻至室溫就稱量（合理即可）；（2）乙組實驗藥品混合前、后稱量的質量關系為m前＞m后，原因是反應生成的二氧化碳逸出裝置，若該實驗試劑不變，則此裝置的改進方法是在密封裝置中進行。故填：反應生成的二氧化碳逸散到空氣中；在密封裝置中進行；（3）丙組實驗藥品混合前、后稱量的質量關系為m前＝m后，乙組同學認為實驗成功，甲組同學認為該實驗不能驗證質量守恒定律，原因是酒精不能和水反應，物理變化不能用來驗證質量守恒定律，故填：該變化為物理變化（合理即可）；（4）丁組實驗中，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，鐵釘與硫酸銅溶液反應前后各物質的質量總和無變化，故填：無；（5）為了防止白磷自燃，將錐形瓶瓶口倒置于盛有熱水的水槽中如圖B,瓶口緊貼水面，拔下瓶塞，發現水進入錐形瓶中，約占錐形瓶容積的1/5，是因為氧氣約占空氣總體積的五分之一，剩余白磷不能燃燒，原因是瓶內剩余氣體不支持燃燒，故填：1/5；瓶內剩余氣體不支持燃燒（合理即可）。2．化學興趣小組在實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣，該反應的化學方程式為___。某次實驗時偶然發現制得的氣體有刺激性氣味，這一現象引起了同學們的某次實驗興趣，于是在老師的指導下對該氣體成分進行探究。（提出問題）氯酸鉀與二氧化錳混合加熱后產生的氣體成分是什么？（查閱資料）①氯酸鉀與二氧化錳混合加熱產生的氣體只以單質形式存在；②氯氣(Cl2)是有刺激性氣味的氣體，能溶于水，能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍；③氯酸鉀和氯化鉀可溶于水中，而二氧化錳難溶于水中。（猜想假設）猜想一：該氣體為O2；猜想二：該氣體為_______；猜想三：氣體為O2和Cl2的混合物。（實驗探究）序號操作現象結論方案Ⅰ用排水集氣法收集甲、乙兩瓶氣體，將帶火星的木條伸入甲瓶，濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入乙瓶。木條復燃，淀粉碘化鉀試紙不變色。猜想_______成立。方案Ⅱ用向上排空氣法收集甲、乙兩瓶氣體，將帶火星的木條伸入甲瓶，濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入乙瓶。木條___，淀粉碘化鉀試紙變為___色。猜想三成立。（反思評價）為什么兩種方案得出的結論不一致？哪個是正確的？同學：方案Ⅰ結論不正確，其操作不合理，不合理之處是_______。老師：不需要進行實驗，就能排除猜想一，理由是_______。（拓展應用）實驗結束后，該組同學準備回收固體剩余物中的不溶物二氧化錳，實驗的主要步驟為：①溶解、②__。③洗滌、④干燥。步驟②中用到玻璃棒的作用是_______。【答案】2KClO32KCl+3O2↑Cl2一復燃藍利用排水法收集氧氣是沒有氣味的氣體過濾引流【解析】氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣，該反應的化學方程式為：2KClO32KCl+3O2↑；猜想假設：根據質量守恒定律和反應物中元素的種類可喺如下猜想：

猜想一：該氣體為O2；

猜想二：該氣體為Cl2；

猜想三：該氣體為O2和Cl2的混合物。

故填：Cl2。

實驗探究：方案I：用排水集氣法收集甲、乙兩瓶氣體，將帶火星的木條伸入甲瓶，濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入乙瓶，木條復燃，淀粉碘化鉀試紙不變色，根據“氯氣(Cl2)是有刺激性氣味的氣體，能溶于水，能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍”可知，說明氣體是氧氣，猜想一正確；方案II：向上排空氣法收集甲、乙兩瓶氣體，將帶火星的木條伸入甲瓶，濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入乙瓶，木條復燃，淀粉碘化鉀試紙為藍色，說明氣體中含有氧氣和氯氣，猜想三正確；反思評價：①不合理處是利用排水法收集，是因為氯氣能和水反應生成次氯酸和鹽酸，利用排水法收集時，氯氣和水反應生成了其它物質；②不需要進行實驗，就能排除猜想一，理由是氧氣是沒有氣味的氣體；拓展應用：二氧化錳不溶于水。實驗結束后，該組同學準備回收固體剩余物中的不溶物二氧化錳，實驗的主要步驟為：①溶解、②過濾、③洗滌干燥。步驟②中用到玻璃棒的作用是引流。3．質量守恒定律的發現對化學的發展做出了重要貢獻。（1）發現質量守恒定律的科學家是___________。（填序號）A．湯姆森B．舍勒C．拉瓦錫D．普利斯特里（2）某校甲、乙兩個興趣小組根據課本分別設計了如下的實驗來驗證質量守恒定律。（確定化學反應）甲組：氫氧化鈉（NaOH）溶液和硫酸銅（CuSO4）溶液反應，生成氫氧化銅和硫酸鈉。乙組：鹽酸和大理石（主要成分是CaCO3）反應，生成二氧化碳、水和氯化鈣。（進行實驗）如圖所示，甲小組把盛有適量CuSO4溶液的小試管放入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中，乙小組把盛有適量大理石的小試管放入盛有稀鹽酸的燒杯中；然后將燒杯放到天平上，用砝碼平衡；接著取下燒杯并將其傾斜，使試管和燒杯內的兩種溶液混合發生反應，待反應后再把燒杯放到天平上，觀察天平是否平衡。（實驗現象）反應后，甲小組的天平指針指向刻度盤的___________，乙小組的天平指針指向刻度盤的___________（選填“左邊”、“右邊”或“中間”）。（解釋與結論）甲小組的結論為___________；乙小組的結果與之不同的原因是___________。（反思與評價）（1）比較兩個小組的實驗設計，若使用的試劑不變，應改進的是___________；由此，你將得出新的結論：探究或驗證反應物與生成物的質量關系時，___________。（2）從微觀角度分析，在化學反應前后一定不變的是___________（填序號）。①原子的種類②分子種類③原子數目④分子質量⑤分子數目⑥原子質量【答案】C（實驗現象）中間右邊（解釋與結論）參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和反應生成的二氧化碳氣體逸散到空氣中（反思與評價）將乙小組中的燒杯改為密閉容器并使用氣球等作為緩沖裝置有氣體參加或生成的反應，應在密閉容器內進行①③⑥【解析】（1）發現質量守恒定律的科學家是拉瓦錫；（2）[實驗現象]依據質量守恒定律可知參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和，甲小組的實驗是氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應前后物質都在燒杯內，所以甲小組的天平指針指向刻度盤的中間；乙小組的實驗是碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水、二氧化碳，由于裝置敞口，反應后二氧化碳氣體逸出，則反應后燒杯內物質的質量小于反應前燒杯內物質的質量，因此乙小組的天平指針指向刻度盤的右邊；[解釋與結論]通過上述分析，甲小組的天平平衡，說明參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和；乙小組的結果與之不同的原因是反應生成的二氧化碳氣體逸散到空氣中，因此燒杯內總質量減少；[反思與評價]（1）有氣體逸出的實驗必須在密閉容器中進行，因此將乙小組中的燒杯改為密閉容器并使用氣球等作為緩沖裝置；探究或驗證反應物與生成物的質量關系時，有氣體參加或生成的反應，應在密閉容器內進行；（2）化學變化的實質是分子分裂成原子，原子重構成新的分子，因此在化學反應前后一定不變的是原子的種類、數目、質量，故選①③⑥。【點睛】所有的化學變化都遵循質量守恒定律，在做有氣體參與或生成的實驗探究時，要選擇密閉裝置，并且考慮實驗的安全性和準確性。4．84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒劑，興趣小組對兩種消毒劑進行了如下探究活動。（查閱資料）84消毒液的有效成分是次氯酸鈉(化學式為NaClO)。（實驗1）取少量84消毒液于試管中，滴加H2O2溶液，發現有大量氣泡產生；然后_______(填寫實驗操作和現象)，證明產生的氣體是氧氣。（提出問題）在上述反應中，NaClO的作用是什么？（作出猜想）猜想一：作反應物，NaClO與H2O2溶液發生化學反應；猜想二：作_______，類似分解H2O2溶液制氧氣時MnO2的作用。（實驗2）①按如圖所示組裝實驗裝置，并檢查裝置的氣密性；②向錐形瓶中加入30mL84清毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。③將注射器中的H2O2溶液平均分5次推入錐形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再產生氣泡后，記錄收集氣體的總體積(忽略其他因素對測量結果造成的影響)見下表。第1次第2次第3次第4次第5次收集氣體的總體積/mL140280365x375（1）表中的數據x=_______。（2）分析表中數據得出“猜想一正確”，其依據是_______。（分析討論）NaClO與H2O2溶液反應除生成氧氣外，還生成_______和水。（拓展反思）生活中常用消毒劑除84消毒液、H2O2溶液外，還有75%酒精、過氧乙酸等。在使用各種消毒劑時，要考慮它們的性質。切記：科學使用，注意安全！生活中下列使用消毒劑的做法正確的是（）A．不同的消毒劑可隨意混合使用B．使用84消毒液的濃度越高越好C．使用75%酒精消毒應遠離明火，防止火災D．84消毒液、75%酒精等消毒劑均應密封保存【答案】（實驗1）把帶火星的木條伸入試管中，帶火星的木條復燃催化劑（實驗2）（1）370（2）每次加入的過氧化氫溶液體積不變，如果NaClO是催化劑，則每次產生氣體的體積相等，但實驗結果產生氣體的體積不等，在減少氯化鈉CD【解析】實驗1：產生的氣體是氧氣，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃，故把帶火星的木條伸入試管中，帶火星的木條復燃，說明是氧氣；作出猜想：在分解過氧化氫制氧氣時，二氧化錳是催化劑，故猜想二：作催化劑；實驗2：（1）由表可知，第1次加入5mL過氧化氫溶液，產生140mL氣體，第2次加入5mL過氧化氫溶液，產生280mL-140mL=140mL氣體，第3次加入5mL過氧化氫溶液，產生365mL-280mL=85mL，如果NaClO是催化劑，每次加入5mL過氧化氫溶液產生氣體的體積應該相同，產生氣體的體積減少，說明NaClO參與了反應，且第3次NaClO完全反應，故第4次加入5mL過氧化氫溶液，會排出5mL氣體，故x=365mL+5mL=370mL；（2）由（1）的分析可知，NaClO參與了反應，故猜想一正確，依據是：每次加入的過氧化氫溶液體積不變，如果NaClO是催化劑，則每次產生氣體的體積相等，但實驗結果是產生氣體的體積不等，在減少；分析討論：根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Na、Cl、O、H，生成物中含H、O，故生成物中還應含Na、Cl，故NaClO與過氧化氫溶液反應除生成氧氣外，還生成NaCl和水；拓展反思：A.不同的消毒劑不可隨意混合使用，如NaClO能與過氧化氫反應，不符合題意；B.使用84消毒液的濃度不是越高越好，84消毒液具有強氧化性，濃度過高，會腐蝕家具等，不符合題意；C.酒精具有可燃性，使用75%酒精消毒應遠離明火，防止火災，符合題意；D.84消毒液的主要成分是次氯酸鈉，次氯酸鈉見光易分解、酒精具有揮發性，故84消毒液、75%酒精等消毒劑均應密封保存，符合題意。故選CD。5．蔗糖是生活中常見的一種物質，某興趣小組對“蔗糖的組成"進行了探究（作出猜想）小組同學認為綠色植物通過光合作用將CO2和H2O轉化成葡萄糖和O2，萄糖進一步轉化為蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素。（實驗驗證）方案一：小明將蔗糖在氧氣中燃燒，檢驗到生成物中有水和二氧化碳，得出結論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”。（1）小剛認為該方案不合理，只能說明蔗糖中一定含有碳、氫元素，不能確定是否含有氧元素，理由是___________。方案二：小剛用下圖所示裝置進行實驗。實驗開始先通入一會兒氮氣，然后關閉彈簧夾，點燃酒精燈給蔗糖加強熱。（2）先通入一會兒氮氣的原因：___________。（3）觀察到___________出現，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素。（4）觀察到硬質玻璃管中殘留有黑色固體，他猜測該黑色固體是單質碳，并繼續利用上圖所示裝置，另選試劑進行了驗證單質碳的實驗。實驗過程和現象如下實驗過程實驗現象小燒杯中加入足量的澄清石灰水，往硬質玻璃管中通入氧氣，點燃酒精燈①硬質玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒，發出白光；②___________。（實驗結論）蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的。（計算驗證）（5）現稱取68.4g蔗糖在足量氧氣中充分燃燒，測得生成105.6gCO2和39.6gH2O，則蔗糖中碳、氫、氧元素的質量比為___________。（請寫出詳細的計算過程）【答案】（1）氧氣中含有氧元素（2）排凈裝置內的空氣（或氧氣）（3）燒杯中有水霧，燒杯內壁上出現水珠（4）澄清石灰水變渾濁（5）72:11:88?！窘馕觥浚?）化學反應前后元素種類不變；反應中有氧氣參與，能提供氧元素，故不能確定蔗糖是否含有氧元素。（2）先通入一會兒氮氣的原因：排凈裝置內的空氣（或氧氣），防止干擾實驗。（3）觀察到燒杯中有水霧，燒杯內壁上出現水珠出現，說明生成了水，蔗糖中含有氫元素和氧元素。（4）碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；故實驗中澄清石灰水變渾濁，說明生成了二氧化碳氣體，那么證明蔗糖中含有碳元素。（5）化學反應前后元素種類、質量不變；蔗糖中碳、氫元素質量等于生成二氧化碳、水中碳、氫元素質量，分別為、，氧元素質量為68.4g-28.8g-4.4g=35.2g，故蔗糖中碳、氫、氧元素的質量比為28.8g：4.4g：35.2g=72:11:88。6．某化學興趣小組以“化學反應中反應物與生成物的質量關系”為課題，進行科學探究活動，請你與他們一起參與。（提出問題）化學反應前后，參加反應的反應物質量總和與生成物的質量總和是否相等？（設計實驗）甲同學設計的實驗裝置和選用的藥品如圖A所示，乙同學設計的實驗裝置和選用的藥品如圖B所示。（收集證據）（1）甲同學將如圖所示裝置放在托盤天平上稱量，天平平衡，然后取下錐形瓶，將橡膠塞上的玻璃管放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后，迅速用膠塞將錐形瓶塞緊，并用玻璃管將引燃紅磷，觀察到的實驗現象是______。冷卻后將錐形瓶重新放到托盤天平上稱量，天平指針______（填“偏左”、“偏右”、“指向分度盤中央”）。（2）乙同學將如圖所示裝置放在托盤天平上稱量，天平平衡后，取下燒杯，將試管中的鹽酸倒入燒杯中，使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸，發生反應的化學方程式為______，一段時間后再把燒杯放在托盤天平上，發現天平指針向右偏轉，原因是______。（交流評價）（3）經討論同學們一致認為：用圖B裝置探究“化學反應中反應物與生成物的質量關系”，若藥品不變，可將裝置改為______裝置；若裝置不變，可改變藥品，如選擇鐵釘和______（填藥品名稱）。（歸納總結）（4）由上述探究可知，選擇藥品和實驗裝置探究“化學反應中反應物與生成物的質量關系”時，應注意的問題是______。【答案】（1）暗紅色固體燃燒，發光、放熱、產生黃白色火焰，冒出大量白煙、生成白色固體，氣球膨脹指向分度盤中央Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑反應產生的二氧化碳氣體逸出，沒有稱量所有生成物的質量（沒有稱量二氧化碳氣體的質量）（3）密封硫酸銅溶液（4）選擇有氣體參加或氣體生成的反應時，裝置應該密封【收集證據】（1）玻璃管將引燃紅磷后，紅磷燃燒生成五氧化二磷，并放出熱量，裝置內的壓強變大，故觀察到的實驗現象是暗紅色固體燃燒，發光、放熱、產生黃白色火焰，冒出大量白煙、生成白色固體，氣球膨脹；根據質量守恒定律，反應前后密閉裝置質量不變，故冷卻后將錐形瓶重新放到托盤天平上稱量，天平指針指向分度盤中央；（2）鹽酸與碳酸鈉反應生成二氧化碳、氯化鈉和水，發生反應的化學方程式為，由于反應產生的二氧化碳氣體逸出，沒有稱量所有生成物的質量，故一段時間后再把燒杯放在托盤天平上，發現天平指針向右偏轉；【交流評價】（3）要想用圖B裝置探究“化學反應中反應物與生成物的質量關系”，在藥品不變得情況下，可將裝置改為密封裝置；若裝置不變，可改變藥品，如選擇鐵釘和硫酸銅溶液，此反應沒有氣體生成，可用于探究“化學反應中反應物與生成物的質量關系”；【歸納總結】（4）選擇藥品和實驗裝置探究“化學反應中反應物與生成物的質量關系”時，應注意的問題是選擇有氣體參加或氣體生成的反應時，裝置應該密封。7．某化學實驗小組用如圖所示實驗探究質量守恒定律。（已知：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu）（1）圖A中使用托盤天平稱量物質的質量的正確操作順序為______（填字母）①調游碼②放稱量紙③稱量物放左盤④調零點⑤加質量大的砝碼⑥加質量小的砝碼A．①②③④⑤⑥B．④②③⑤⑥①C．④⑤⑥①②③利用A實驗驗證質量守恒定律，在錐形瓶底鋪一層細沙的目的是______；氣球的作用是______。實驗結果：白磷燃燒前后裝置總質量______（填“變大”“變小”或“不變”）。（2）利用B實驗驗證質量守恒定律，結果生成物的質量比鎂條的質量小，原因是______。（3）利用C、D、E實驗探究，能成功驗證質量守恒定律的是______實驗，不能驗證的實驗的原因是______，______。結論：當用有氣體參加或生成的化學反應來驗證質量守恒定律時，應在______裝置中進行，才能判斷反應前后總質量是否相等?！敬鸢浮浚?）B隔熱，防止錐形瓶底炸裂平衡裝置內外氣壓，防止瓶塞飛出或防止炸裂裝置或防止氣體溢出等（合理答案即得分）不變（2）部分氧化鎂擴散到空氣中（3）DC中物質不能反應E中反應生成的二氧化碳逸散到空氣中密閉【解析】（1）用天平稱量物體時的正確操作步驟是：先調零點，然后在左右兩盤中各放一張相同的紙，把稱量物放到左盤，然后向右盤中放砝碼，放砝碼的順序是先放質量大的，再放質量小的，最后用游碼調平，故填：B。利用A實驗驗證質量守恒定律時，由于白磷燃燒放出大量的熱，為了防止錐形瓶底受熱不均勻而炸裂，需要在在錐形瓶底鋪一層細沙，故目的是填：隔熱，防止錐形瓶底炸裂；白磷燃燒放出大量的熱，錐形瓶內部氣體體積受熱膨脹，壓強增大，如果沒有系一個氣球，內部壓強的增大，會將橡皮塞噴出，發生危險或導致實驗失敗，故氣球的作用是填：平衡裝置內外氣壓，防止瓶塞飛出或防止炸裂裝置或防止氣體溢出等；根據質量守恒定律可知，反應前后質量不變，所以實驗結果：白磷燃燒前后裝置總質量不變，故填：不變。（2）利用B實驗驗證質量守恒定律，由于反應過程中有白煙產生，即氧化鎂固體擴散到空氣中，使得生成物的質量比鎂條的質量小，故原因是填：部分氧化鎂擴散到空氣中。（3）C實驗不能驗證質量守恒定律，因為C中物質不能反應，不是化學變化；D實驗沒有氣體生成或參加，能驗證質量守恒定律；E實驗生成二氧化碳氣體能逸散到空氣中，不能成功驗證質量守恒定律，故能成功驗證質量守恒定律的是填：D；不能驗證的實驗的原因是填：C中物質不能反應，E中反應生成的二氧化碳逸散到空氣中；所以當用有氣體參加或生成的化學反應來驗證質量守恒定律時，應在密閉裝置中進行，故填：密閉?！军c睛】本題考查實驗驗證質量守恒定律的知識，難度不大。質量守恒定律適用于所有的化學反應，但要注意當用有氣體參加或生成的化學反應來驗證質量守恒定律時，應在密閉裝置中進行。8．對比分析是化學學習的基本方法，某化學興趣小組按如圖所示的實驗方案探究化學反應是否遵守質量守恒定律。（提出假設）化學反應遵守質量守恒定律。（1）（進行探究）完成實驗記錄：實驗現象化學方程式實驗結論甲同學白磷燃燒，產生大量白煙，放出熱量，氣球___________，天平平衡___________該反應遵守質量守恒定律乙同學燒杯內產生大量氣泡，天平___________該反應遵守質量守恒定律丙同學鎂條燃燒，發出白光，反應前后稱量質量不相等___________該反應不遵守質量守恒定律（2）（交流與討論）通過分析，導致乙方案反應前后質量不相等的原因是___________；丙方案實驗現象是正確的，但結論卻是錯誤的，在實驗操作完全正確的情況下，導致丙方案實驗前后稱量質量不相等的原因有___________。（3）（實驗結論）化學反應都遵守質量守恒定律。（探究反思）在探究質量守恒定律時，___________的反應必須在密閉裝置中進行。（4）（結論與解釋）化學反應前后肯定沒有變化的是___________（填字母）。①原子數目②分子數目③元素種類④物質種類⑤原子種類⑥物質的總質量A．①④⑥B．①③⑤⑥C．①②⑥D．②③⑤【答案】（1）先鼓后癟不平衡（或天平指針偏右）（2）生成的氣體逸散到空氣中了反應前未稱量參加反應的氧氣的質量，反應后生成的氧化鎂質量增加（3）有氣體生成或氣體參加（4）B【解析】（1）甲同學：白磷燃燒有氧氣的參加，反應后又有濃煙的產生，開始時放出大量的熱，壓強變大，氣球先變大，氧氣被消耗，熱量散失，瓶中氣壓減小，則氣球后又變小，則填：先鼓后癟；白磷燃燒的方程式是；乙同學：碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，根據質量守恒定律，參加反應的碳酸鈉與氯化氫的質量和等于生成的氯化鈉、水和二氧化碳的質量和，因有二氧化碳氣體逸出，故反應后總質量比反應前總質量減少，觀察到天平不平衡（或天平指針偏右）；丙同學：鎂條燃燒生成氧化鎂，參加反應的是鎂和氧氣，生成的是氧化鎂固體，反應的方程式為：；（2）碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，根據質量守恒定律，參加反應的碳酸鈉與氯化氫的質量和等于生成的氯化鈉、水和二氧化碳的質量和，因有二氧化碳氣體逸出，故反應后總質量比反應前總質量減少；導致丙方案實驗前后稱量質量不相等的原因：有氣體參加反應或有氣體等的溢出；故答案為：生成的氣體逸散到空氣中了；反應前未稱量參加反應的氧氣的質量，反應后生成的氧化鎂質量增加；

（3）在探究質量守恒定律時，有氣體生成或氣體參加的反應必須在密閉裝置中進行。（4）化學反應前后肯定沒有變化的是①原子數目、③元素種類、⑤原子種類、⑥物質的總質量，故填：B。9．某興趣小組按如圖所示的實驗方案探究質量守恒定律。（1）假設：物質發生化學變化前后總質量不變。（2）實驗：實驗甲將玻璃管加熱后，接觸白磷，塞緊橡皮塞白磷燃燒，產生濃濃的白煙，放出熱量，氣球的變化是______，天平平衡乙將試管中的過氧化氫溶液倒入燒杯中。燒杯內產生大量氣泡，天平不平衡丙點燃鎂條。鎂劇烈燃燒，發出白光，生成白色固體。（3）交流：導致乙方案前后質量不相等的原因是______；丙方案：用天平稱量發現反應前的固體質量______（“大于”“小于”或“等于”）反應后的固體質量，原因是______。（4）反思：在探究質量守恒定律時，______的反應必須在密閉裝置中進行。【答案】先膨脹后縮小反應生成的氧氣逸出燒杯小于有氧氣參加了反應有氣體參加或有氣體生成【分析】根據質量守恒定律內容分析解答：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。【解析】（2)白磷燃燒有氧氣的參加，反應后又有濃煙的產生，因此反應需在密閉容器中進行，所以能夠驗證參加化學反應的反應物的總質量和生成物的總質量相等，變化結合磷燃燒的現象和氣球的變化，先膨脹后縮??；（3)過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，根據質量守恒定律，參加反應的過氧化氫的質量和等于生成的水和氧氣的質量和，因有氧氣溢出，故反應后總質量比反應前總質量減少；鎂條燃燒生成氧化鎂，參加反應的是鎂和氧氣，生成的是氧化鎂固體，根據質量守恒定律，生成的氧化鎂固體質量等于參加反應的鎂和氧氣的質量和，但反應沒有在密閉容器中進行了，所以燃燒后的總質量大于反應前的總質量；（4)天平不平衡的原因是有氣體的參加反應或有氣體、熱量等的溢出。故答案為：①先膨脹后縮小；②反應生成的氧氣逸出燒杯；③小于；④有氧氣參加了反應；⑤有氣體參加或有氣體生成。【點睛】要驗證質量守恒定律需根據反應物的狀態和產物的狀態選擇敞口或密閉裝置，若有氣體參加或生成的反應需在密閉容器中進行。10．某化學研究性學習小組為探究口罩里熔噴布的組成，設計并完成了以下實驗。Ⅰ.制取氧氣(1)用高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式為___________，A裝置試管口放一團棉花的目的是___________。(2)欲收集干燥的O2，裝置的連接順序為：A→B→___________(填裝置編號)。收集完畢，用玻璃片的___________(填“光滑面”或“磨砂面”)蓋住集氣瓶口。Ⅱ．組成探究查閱資料得知熔噴布可能含C、H、O元素中的兩種或者三種。設計完成以下實驗(假設每步反應進行完全)（實驗猜想）(3)猜想一：含C和H兩種元素；猜想二：含C和O兩種元素；猜想三：含H和O兩種元素；猜想四：___________。（實驗裝置）（實驗步驟）檢查裝置的氣密性，裝入相關試劑后，先通入一段時間O2，再點燃酒精燈，觀察實驗現象。（實驗現象）(4)①裝置乙中無水CuSO4變___________色，證明產生了H2O。②裝置丙中溶液變渾濁，證明產生了___________。（問題思考）(5)①裝置乙和裝置丙位置不能調換的原因是___________。②為使測定結果更準確。有同學建議在裝置甲和乙之間增加一個裝置丁，其目的是___________。（繼續探究）(6)為進一步確定熔噴布的組成，將4.2g該熔噴布在O2中完全燃燒，裝置乙、丙中增加的質量分別為5.4g和13.2g．通過計算判斷：猜想___________成立?！敬鸢浮浚?）2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑防止高錳酸鉀粉末堵塞導管（2）D磨砂面（3）含C、H和O三種元素（4）藍CO2（5）干擾水的檢驗使可能生成的CO轉化為CO2（6）一【解析】（1）高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀二氧化錳和氧氣，化學方程式2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，試管口放一團棉花的目的是防止高錳酸鉀粉末堵塞導管，故填：2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑；防止高錳酸鉀粉末堵塞導管。（2）欲收集干燥的O2，用向上排空氣法收集氧氣，裝置的連接順序為：A→B→D。收集完畢，用玻璃片的磨砂面蓋住集氣瓶口，磨砂處理氣密性好，故填：D；磨砂面。（3）熔噴布可能含C、H、O元素中的兩種或者三種，可能情況是猜想一：含C和H兩種元素；猜想二：含C和O兩種元素；猜想三：含H和O兩種元素；猜想四：含C、H、O元素，故填：含C、H和O三種元素。（4）①無水硫酸銅吸水后變藍，無水CuSO4變藍色，證明有H2O，故填：藍。②二氧化碳和氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和水，裝置丙中溶液變渾濁，證明產生了二氧化碳，故填：CO2。（5）①裝置乙和裝置丙位置不能調換，因為丙含有水蒸氣，影響水的檢驗，故填：干擾水的檢驗。②甲中噴絨布燃燒有可能生成一氧化碳，為使測定結果更準確，有同學建議在裝置甲和乙之間增加一個裝置丁，其目的是使可能生成的CO轉化為CO2，故填：使可能生成的CO轉化為CO2。（6）裝置乙增加質量5.4g說明生成水質量5.4g，故氫元素質量，丙中質量增加13.2g，說明生成二氧化碳13.2g，碳元素質量，根據質量守恒反應前后元素質量不變，噴絨布中碳元素質量3.6g，氫元素0.6g，3.6g+0.6g=4.2g，故噴絨布中不含氧元素猜想一正確，故選：一。11．小蔓同學將足量的鋅粒加入到濃硫酸中,發現有大量氣體產生,并對該氣體的成分進行了探究。（提出問題）足量的鋅粒加入濃硫酸中生成的氣體成分是什么?（查閱資料）①二氧化硫有刺激性氣味,易溶于水,能使品紅溶液褪色;②二氧化硫和二氧化碳跟氫氧化鈉溶液反應原理相同,且反應前后硫元素的化合價不變。③堿石灰是一種堿性干燥劑,能吸收水蒸氣,二氧化碳和二氧化硫等氣體（提出假設）根據質量守恒定律,并在老師的指導下排除了成分中有氧氣的可能性,提出了三種猜想。Ⅰ、氣體是二氧化硫;Ⅱ、氣體是氫氣;Ⅲ、氣體是_______(填化學式)。（實驗探究）為了驗證以上假設,在老師的指導下設計了圖示裝置進行探究。(1)實驗開始后,觀察到B中品紅溶液褪色,證明氣體中含有_______(填名稱)。(2)實驗中觀察到E中黑色粉末變成紅色,寫出E中發生的化學反應方程式_______。(3)D裝置的作用_______。（實驗結論）同學們通過實驗得出猜想Ⅲ成立。小寶同學認為利用上述實驗裝置還可以測定出混合氣體中二氧化硫和氫氣的質量比,要達到這個目的,實驗小組必須測定的數據有_______(填序號)。A裝置D的增量B裝置B和C的增量C氧化銅的質量D裝置F的增量（實驗反思）小林同學對小寶同學提出質疑,他提出應該在E裝置點燃酒精燈之前先通一會兒氣體,他的目的是_______?！敬鸢浮縃2、SO2二氧化硫吸收水分，干燥氣體BD將裝置內空氣排盡，防止發生爆炸【解析】提出假設：根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Zn、H、S、O，故生成的氣體可能是氫氣或二氧化硫，故氣體可能是氫氣、二氧化硫或H2和SO2；實驗探究：（1）實驗開始后,觀察到B中品紅溶液褪色,證明氣體中含有二氧化硫，二氧化硫能使品紅溶液褪色；（2）實驗中觀察到E中黑色粉末變成紅色，說明含氫氣，氫氣與氧化銅在加熱的條件下反應生成銅和水，該反應的化學方程式為：；（3）濃硫酸具有吸水性，故D裝置的作用是：干燥氣體；實驗結論：要測定混合氣體中二氧化硫和氫氣的質量比，可測定裝置B和C的增量，裝置B和C的增量就是反應生成二氧化硫的質量，裝置F的增量，就是氫氣與氧化銅反應生成水的質量，可根據生成水的質量計算出氫氣的質量，從而測定出二氧化硫和氫氣的質量比。故選BD；實驗反思：應該在E裝置點燃酒精燈之前先通一會兒氣體，因為氫氣具有可燃性，混有一定量的空氣，遇到明火，容易發生爆炸，故先通一會兒氣體，將裝置內空氣排盡，防止發生爆炸。12．蔗糖是生活中常見的一種物質，某興趣小組對“蔗糖的組成”進行了探究。（查閱資料）蔗糖隔絕空氣受熱時可以發生分解反應。興趣小組成員進行了下述兩種不同的實驗方案：（方案一）小組成員將蔗糖放在氧氣中燃燒，檢驗有水和二氧化碳生成，據此得出結論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”。你認為該方案__________（填“合理”或“不合理”），理由為__________。（方案二）用下圖所示裝置進行實驗，實驗開始先通入一會兒氮氣，然后關閉彈簧夾，點燃酒精燈給蔗糖加熱至完全反應。（1）先通入一會兒氮氣的目的是__________。（2）實驗時觀察到干冷的小燒杯內壁有小水珠，說明蔗糖中含有_________元素。（3）硬質玻璃管中殘留有黑色固體，小組同學猜測該黑色固體是單質碳，并繼續利用如圖所示裝置，另選試劑進行了驗證單質碳的實驗。實驗過程和現象如下表：實驗過程實驗現象小燒杯中加入足量的澄清石灰水，往硬質玻璃管中通入氧氣，點燃酒精燈加熱①硬質玻璃管中_________；③燒杯內的石灰水變渾濁。寫出上述實驗過程中硬質玻璃管內反應的符號表達式___________。（實驗結論）小組同學通過實驗得出蔗糖由碳、氫、氧三種元素組成，為進一步確定蔗糖的化學式，又稱取34.2g蔗糖采用方案二進行實驗，待完全反應測得生成14.4gC和19.8gH2O、據此可知蔗糖的化學式為________（選填字母）。AC12H22O6BC6H11O6CC12H22O11DC6H11O11【答案】（方案一）不合理氧氣中含有氧元素（方案二）排盡裝置內氧氣氫元素、氧元素黑色固體燃燒，發出白光C+O2CO2（實驗結論）C【解析】[方案一]將蔗糖放在氧氣中燃燒，檢驗到有水和二氧化碳生成，根據質量守恒定律可知，化學反應前后元素的種類不變，則蔗糖中一定有碳、氫元素，不一定有氧元素，理由為氧氣中含有氧元素，水和二氧化碳中的氧元素可能來自氧氣，故填：不合理；氧氣中含有氧元素，水和二氧化碳中的氧元素可能來自氧氣。[方案二]（1）先通入一會兒氮氣的目的是排盡裝置內氧氣，防止對實驗結果干擾，故填：排盡裝置內氧氣。（2）實驗時觀察到干冷的小燒杯內壁有小水珠，根據質量守恒反應前后元素種類不變，說明蔗糖中含有氫元素、氧元素，故填：氫元素、氧元素。（3）驗證黑色固體是碳，碳在氧氣中燃燒發出白光，生成使澄清石灰水變渾濁氣體，碳燃燒生成二氧化碳，符號表達式C+O2CO2，故填：黑色固體燃燒，發出白光；C+O2CO2。[實驗結論]34.2g蔗糖采用方案二進行實驗，待完全反應測得生成14.4gC和19.8gH2O，則蔗糖中碳元素的質量為14.4g，氫元素的質量為，氧元素的質量為19.8g-2.2g=17.6g，則蔗糖中碳、氫、氧原子個數比為：，故選：C。13．入冬以來，很多人為了避免疾病傳播出門都會戴口罩。熔噴布是生產口罩的主要原料，某興趣小組同學為探究熔噴布的元素組成，設計并完成了如下實驗。已知：無水CuSO4遇水變藍，可檢驗和吸收水。連接裝置如上圖，并檢查氣密性，裝入試劑，進行實驗。先通入一段時間氧氣后，再點燃A處酒精燈，先通入一段時間氧氣的目的是_____。觀察實驗現象并回答下列有關問題：（1）B中無水CuSO4變為藍色，說明熔噴布燃燒產物中有_____，從而說明熔噴布中一定含有_____（填元素符號，下同）元素。（2）裝置C中出現_____的現象，說明熔噴布燃燒產物中有CO2，從而說明熔噴布中一定含有_____元素。（3）問題思考：裝置B和C能否調換位置？_____。（填“能”或“否”）（4）為進一步確定熔噴布的組成，將4.2g該熔噴布在氧氣中完全燃燒，裝置B、C中増加的質量分別為5.4g和13.2g。通過計算判斷：該熔噴布的組成中_____（填“含”或“不含”）氧元素，該物質的分子中各原子的個數比是_____?！敬鸢浮颗懦鲅b置內的空氣（1）水H（2）澄清石灰水變渾濁C（3）否（4）不含1：2或2：1【解析】先通入一段時間氧氣后，趕走裝置中的空氣，再點燃A處酒精燈，這樣做可以保證不受空氣中二氧化碳、水蒸氣等成分的干擾。故填：排出裝置內的空氣。（1）由題意可知，無水CuSO4遇水變為藍色，CuSO4變為藍色，說明熔噴布燃燒產物中有水生成。熔噴布在氧氣中燃燒后生成水，根據質量守恒定律，說明熔噴布中一定含氫元素。故填：水；H。（2）裝置C中盛有澄清石灰水，能證明熔噴布燃燒產物中有CO2生成，澄清石灰水出現變渾濁現象才可以；熔噴布在氧氣中燃燒后生成二氧化碳，根據質量守恒定律，說明熔噴布中一定含碳元素。故填：澄清石灰水變渾濁；C。（3）裝置B和C不能調換位置，如果調換位置，澄清石灰水中的水有可能使無水硫酸銅變藍，無法證明熔噴布燃燒產物中是否含有水。故填：否。（4），將4.2g該熔噴布在氧氣中完全燃燒，裝置B、C中増加的質量分別為5.4g和13.2g。裝置B中增加的為水的質量5.4g，其中氫元素的質量為：，裝置C中增加的為二氧化碳的質量13.2g，其中碳元素的質量為：，碳、氫元素的質量和為：，熔噴布的質量恰好為4.2g，所以熔噴布中只含碳、氫兩種元素；設該熔噴布的物質組成為,則，所以該物質的分子中各原子的個數比是1:2或2:1。故填：不含；1:2或2:1。14．某興趣小組為驗證質量守恒定律，做了鎂條在空氣中燃燒的實驗（圖1）。（1）在空氣中點燃鎂條的主要現象為______。（2）小明認為根據質量守恒定律，燃燒產物的質量應大于反應物鎂條的質量。鎂條完全燃燒后，稱量發現石棉網上的燃燒產物質量反而比反應前鎂條質量小，其主要原因是______。（3）小紅按圖2裝置改進實驗，驗證了質量守恒定律，卻發現產物中還有一些黃色固體。（提出問題）黃色固體是什么呢？（查閱資料）①氧化鎂為白色固體；②鎂能與氮氣反應生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體；③氮化鎂可與水反應生成氨氣，氨氣能使酚酞溶液變紅。（做出猜想）黃色固體為Mg3N2（實驗探究）實驗操作實驗現象及結論如圖，取燃燒產物于燒杯B中，加入適量______，然后用大燒杯罩住小燒杯A和B。現象：______結論：燃燒產物中含Mg3N2（反思交流）①為什么在發生化學反應前后各物質的質量總和相等？請從微觀角度解釋。______②空氣中N2的含量遠大于O2的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠多于Mg3N2，為什么呢？請給出合理的解釋______。（拓展延伸）①如果用圖2裝置（氣密性良好）和藥品（足量）測定空氣中氧氣含量，該實驗所測得的氧氣體積分數______（填“大于”、“小于”或“等于”）。②2.40g鎂條在某氧氣和氮氣的混合氣中完全燃燒，所得固體質量最有可能是______。A3.33gB4.00gC3.28gD3.96g【答案】（1）劇烈燃燒放出大量熱、發出耀眼的白光，生成白色粉末（2）部分產物以煙的形式散到空氣中了（3）水A燒杯中變紅①原子的種類、數目、質量不變②氮氣化學性質不如氧氣活潑（拓展延伸）大于D【解析】(1)在空氣中點燃鎂條，劇烈燃燒放出大量熱、發出耀眼的白光，生成白色粉末；(2)鎂條完全燃燒后，部分產物以煙的形式散到空氣中了，導致稱量發現石棉網上的燃燒產物質量反而比反應前鎂條質量小；實驗探究：氮化鎂可與水反應生成氨氣，氨氣溶于水且與水反應生成氨水，氨水顯堿性能使酚酞溶液變紅。故實驗操作為取燃燒產物于燒杯B中，加入適量水，然后用大燒杯罩住小燒杯A和B，觀察到實驗現象為A中酚酞溶液變紅；反思與交流：①從微觀角度看是：化學反應的本質是分子分解為原子，原子重新組合的過程，反應前后原子種類、數目和質量不變，所以化學反應前后各物質的質量總和相等；②空氣中N2的含量遠大于O2的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠多于Mg3N2，說明氮氣化學性質不如氧氣活潑，氧氣更容易參加反應；拓展延伸：①鎂不但能與氧氣反應消耗掉空氣中的氧氣，也能與氮氣反應消耗掉部分氮氣，因此將消耗的氮氣的體積誤認為是氧氣的體積，故該實驗所測得的氧氣體積分數大于五分之一；②假設2.4g鎂全部與氧氣反應，則生成氧化鎂的質量為2.4g÷=4g；假設2.4g鎂全部與氮氣反應生成氮化鎂，則生成的氮化鎂的質量為3.33g；因此2.4g鎂燃燒生成的固體質量應大于3.33g小于4g，故選D。15．某課外興趣小組的同學在學習空氣的知識后，想對“空氣中氧氣含量測定”進行再探究。（回顧歷史）(1)1774年，拉瓦錫通過用金屬汞在空氣中加熱生成氧化汞等實驗，該化學反應方程式是__。(2)如圖1的微粒示意圖可簡單表示金屬汞與氧氣反應的過程，請在反應中方框內畫出正確的圖示____。（提出問題）實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(裝置如圖2)，實驗中裝置內部的情況是怎樣的，用紅磷燃燒的方法為什么不能準確地測定空氣中氧氣的含量？（進行實驗）查閱資料后，學習小組進行如下實驗：(1)將數顯設備(電腦等)、三種傳感器(壓強、溫度、O2濃度)、測量裝置(反應容器為蒸餾水瓶)按圖3所示進行連接。

(2)打開導管活塞，向燒杯內加入適量的水，雙手緊貼蒸餾水瓶外壁，____，則說明裝置氣密性良好。(3)打開瓶口橡皮塞，加水并調節使蒸餾水瓶和燒杯內液面相平，關閉活塞，打開并調試好傳感器和數顯設備。用酒精燈將足量的紅磷點燃，立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊橡皮塞。(4)燃燒結束后，裝置冷卻到室溫，打開導管活塞，待瓶內液面不再上升后再向燒杯內加入一定量的水，使燒杯和瓶內的液面相平。在數顯設備上得到的曲線圖(縱坐標為O2濃度，橫坐標為時間，壓強和溫度曲線僅表示該段時間內對應的變化情況)如圖4所示。（數據分析）①壓強曲線A點表示紅磷開始在集氣瓶中燃燒，主要判斷依據是：_______。②壓強曲線CD段降低的原因是_______。③壓強曲線EF段略低于OA段是因為_______。（實驗結論）用紅磷燃燒的方法不能準確測定空氣中氧氣含量的原因是_______。（反思拓展）甲同學認為應該將蒸餾水瓶液面上的容積劃分為5等分并加以標記，乙同學認為沒有必要，理由是_______?！敬鸢浮繉Ч芸谟袣馀菝俺?，松手后導管內形成一段水柱A點對應的氧氣濃度開始降低完全反應后不再放熱，溫度降低燒杯內液面低于蒸餾水瓶中液面紅磷燃燒不能將裝置中空氣中的氧氣耗盡氧氣的體積含量可在數顯設備上直接顯示(或氧氣的體積含量可根據壓強變化數值計算)【解析】（1）金屬汞在空氣中加熱生成氧化汞，化學方程式為：；（2）化學反應的實質是分子分成原子，原子重新組合成新的分子，方框內正確的圖示為：；[進行實驗]（2）打開導管活塞，向燒杯內加入適量的水，雙手緊貼蒸餾水瓶外壁，導管口有氣泡冒出，松手后導管內形成一段水柱，則說明裝置氣密性良好，故填：導管口有氣泡冒出，松手后導管內形成一段水柱；[數據分析]①紅磷開始在集氣瓶中燃燒時，氧氣開始消耗，A點對應的氧氣濃度開始降低，故填：A點對應的氧氣濃度開始降低；②壓強曲線CD段降低的原因是完全反應后不再放熱，溫度降低，故填：完全反應后不再放熱，溫度降低；③紅磷燃燒消耗完氧氣后，裝置冷卻后，水會從燒杯進入集氣瓶內，會導致燒杯內液面低于蒸餾水瓶中液面(燒杯和蒸餾水瓶中液面不相平)，故填：杯內液面低于蒸餾水瓶中液面；[實驗結論]用紅磷燃燒的方法不能準確測定空氣中氧氣含量的原因是紅磷燃燒不能將裝置中空氣中的氧氣耗盡，故填：紅磷燃燒不能將裝置中空氣中的氧氣耗盡；[反思拓展]此裝置連接著數據分析系統，實驗結束后，氧氣的體積含量可在數顯設備上直接顯示(或氧氣的體積含量可根據壓強變化數值計算)，故填：氧氣的體積含量可在數顯設備上直接顯示(或氧氣的體積含量可根據壓強變化數值計算)。16．實驗小組欲探究石蠟的元素組成，進行如下實驗：（提出猜想）石蠟由什么元素組成？（進行實驗）小晴取適量的石蠟按圖示進行操作，并分別將干冷的燒杯和蘸有澄清石灰水的燒杯倒置于火焰上方。（討論交流）其他同學認為小晴的實驗設計不嚴謹，原因是______；經改進試驗后，檢驗到石蠟在氧氣中充分燃燒的產物只有二氧化碳和水，由此確定石蠟中一定含有______元素和______元素，可能含氧元素。為了進一步確定其元素組成，改進成密閉裝置。（數據記錄）39.2g石蠟在裝置中充分燃燒后，生成水的質量是11.7g，二氧化碳的質量是27.5g。試回答下列問題：（1）石蠟中氫元素和碳元素的質量比是多少？_________________（寫出計算過程）（2）石蠟中氫原子和碳原子的個數比是______（約為最簡整數比）?！敬鸢浮繜粜竞刑荚厝紵矔a生二氧化碳碳氫解：39.2g石蠟在裝置中充分燃燒后，生成水的質量是11.7g，二氧化碳的質量是27.5g，則石蠟中氫元素的質量為：；碳元素的質量為：；則石蠟中氫元素和碳元素的質量比是：；答：則石蠟中氫元素和碳元素的質量比是?！痉治觥渴炄紵a生二氧化碳和水，根據質量守恒定律，石蠟中一定含有碳元素和氫元素可能含有氧元素，氧元素需要通過計算確定?！窘馕觥縖討論交流]其他同學認為小晴的實驗設計不嚴謹，原因是燈芯含有碳元素燃燒也會產生二氧化碳，檢驗到石蠟在氧氣中充分燃燒的產物只有二氧化碳和水，由此確定石蠟中一定含有碳元素和氫元素，可能含氧元素；故填：燈芯含有碳元素燃燒也會產生二氧化碳；碳；氫；（1）解析見答案；（2）根據化學式中元素的質量比等于實際的元素質量比得，設石蠟中氫原子個數為x，碳原子個數為y，；故填：?！军c睛】可以通過產物中氫元素和氧元素的質量之和是否等于石蠟的質量來確定是否含有氧元素。17．已知在化學反應中元素的種類不會發生變化。蔗糖是生活中常見的一種物質，某興趣小組對“蔗糖的組成”進行了探究。(作出猜想)小組同學認為綠色植物通過光合作用將二氧化碳和水轉化成葡萄糖和氧氣，葡萄糖進一步轉化為蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素。(實驗探究)方案一：小明將蔗糖在氧氣中燃燒，檢驗生成物中有水和二氧化碳，得出結論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”。小剛認為該方案不合理，只能說明蔗糖中一定含有碳、氫元素，不能確定是否含有氧元素，理由是_______。方案二：小剛用如下圖所示裝置進行實驗，實驗開始先通入一會兒氮氣，然后關閉彈簧夾，點燃酒精燈給蔗糖加強熱。(1)觀察到_______出現，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素。(2)觀察到硬質玻璃管中殘留有黑色固體，他猜測該黑色固體是單質碳，并繼續利用如圖所示裝置，另選試劑進行了驗證單質碳的實驗。實驗過程和現象如表：實驗過程實驗現象小燒杯中放入少量的澄清石灰水，通入___，點燃酒精燈①硬紙玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒，發出白光；②_______寫出上述實驗過程中黑色固體劇烈燃燒的化學方程式：_______。(實驗結論)蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的。(拓展交流)(1)方案二中，先通入一會兒氮氣的原因是_______。(2)查閱資料得知蔗糖的化學式為C12H22O11，小紅發現：蔗糖分子中氫原子數目是氧原子數目的2倍，但是，蔗糖中氧元素質量卻是氫元素質量的8倍。導致出現這種情況的原因是_______。(3)若實驗中所需氧氣是用一定量的高錳酸鉀制取的，某同學繪制了固體中氧元素的變化曲線如圖，請判斷他繪制的曲線是否正確_______(填“是”或“否”)【答案】反應物中的氧氣是由氧元素組成的，所以不能確定蔗糖是否含有氧元素方案二：（1）干燥的小燒杯中有水霧（2）氧氣澄清石灰水變渾濁C+O2CO2(拓展交流)排凈裝置內的空氣避免造成干擾氫的相對原子質量是1，氧的相對原子質量是16否【解析】實驗1：由質量守恒定律可知，化學反應前后元素的種類不變，反應物中的氧氣是由氧元素組成的，所以不能確定蔗糖是否含有氧元素。方案二：(1)觀察到干燥的小燒杯中有水霧出現，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素。(2)實驗過程：通入氧氣；實驗現象：澄清石灰水變渾濁。黑色固體劇烈燃燒是碳燃燒生成二氧化碳，反應的化學方程式：C+O2CO2(拓展交流)(1)方案二中，先通入一會兒氮氣的原因是：排凈裝置內的空氣避免造成干擾。(2)蔗糖分子中氫原子數目是氧原子數目的2倍，但是，蔗糖中氧元素質量卻是氫元素質量的8倍。導致出現這種情況的原因是：氫的相對原子質量是1，氧的相對原子質量是16。(3)由圖示可以看出，固體中減少氧元素的質量即氧氣的質量為12.8g-6.4g=6.4g。設生成6.4g氧氣需要高錳酸鉀的質量為x，x=63.2g63.2g高錳酸鉀中氧元素的質量為，而圖中開始氧元素的質量為12.8g，因此繪制的曲線不正確。18．實驗室常用以下裝置組合制取氣體，請回答下列問題：(1)寫出編號所指儀器的名稱：①___________。(2)實驗室用B裝置制取氧氣的化學方程式___________，若用圖F收集該氣體，氣體應該從___________端(填“a”或“b”)導入。(3)實驗室利用裝置A制備氧氣，該反應的化學方程式為___________。(4)為了測定塑料的成分，小劉做了如下實驗：Ⅰ：定性檢測〔已知：無水CuSO4遇水變藍色)實驗操作實驗現象結論連接裝置，檢查氣密性，裝入試劑并按上圖進行實驗。通入O2，一段時間后，點燃J處酒精燈裝置K中無水CuSO4變藍色塑料燃燒產物中有H2O裝置L中___________塑料燃燒產物中有CO2Ⅱ：定量測定為進一步確定組成，將2.2g該塑料在足量O2中完全燃燒，共產生了4.4gCO2和1.8gH2O，依據質量守恒定律，可判斷該塑料的原子個數比為___________?！敬鸢浮浚?）分液漏斗（2）a（3）（4）澄清石灰水變渾濁2：4：1【分析】本題實驗制取氧氣和對塑料組成的探究?！窘馕觥?1)編號①所指儀器的名稱是分液漏斗。(2)實驗室用B裝置制取氧氣,試管口未塞棉花,應采用氯酸鉀制氧氣，即氯酸鉀在二氧化錳的作用下生成氯化鉀和氧氣，化學方程式為，若用圖F收集該氣體，氧氣密度比空氣大，會聚集在空氣的下方，故氣體應該從a端導入，從b端排出空氣；(3)實驗室利用裝置A制備氧氣，則是采用固液常溫型裝置制取氧氣，反應原理是過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，該反應的化學方程式為；(4)Ⅰ：定性檢測CO2能使澄清石灰水變渾濁，若塑料燃燒產物中有CO2，則裝置L中澄清石灰水變渾濁；Ⅱ：定量測定2.2g該塑料在足量O2中完全燃燒，共產生了4.4gCO2和1.8gH2O，則根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類和質量不變，故塑料中一定含有碳元素和氫元素，且塑料中碳元素的質量=4.4gCO2中碳元素的質量=；塑料中氫元素的質量=1.8gH2O中氫元素的質量=，故塑料中氧元素的質量=2.2g-1.2g-0.2g=0.8g，該塑料的碳氫氧原子個數比=?！军c睛】物質中各元素的原子個數比=元素質量與相對原子質量的比值之比。19．某興趣小組為驗證質量守恒定律，做了鎂條在空氣中燃燒的實驗：（1）請寫出鎂條與氧氣反應的化學方程式_________。（2）小明發現燃燒產物的質量大于反應物鎂條的質量，認為這個反應不遵守質量守恒定律，我_______（“同意”或“不同意”）小明的觀點，因為________。（3）小紅按下圖裝置改進實驗，驗證了質量守恒定律，卻發現產物中還有少量黃色固體。（提出問題）：黃色固體是什么呢？（查閱資料）：①氧化鎂為白色固體②鎂能與氮氣反應生成黃色的氮化鎂（Mg3N2）固體③氮化鎂可與水劇烈反應產生氨氣和氫氧化鎂，氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍（做出猜想）黃色固體為Mg3N2（實驗探究）請設計實驗，驗證猜想實驗操作實驗現象及結論________________（反思與交流）（1）空氣中N2的含量遠大于O2的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的氧化鎂卻遠多于氮化鎂，為什么？請給出合理的解釋___________。（2）寫出氮化鎂與水反應的化學方程式___________。【答案】（1）（2）不同意物質發生化學反應一定符合質量守恒定律，鎂燃燒是鎂與空氣中氧氣發生反應，產物中包含了鎂和氧氣的質量，故比鎂條的質量大（3）取少量黃色固體于試管中，加入適量的水，并將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口試管中有氣體產生，濕潤的紅色石蕊試紙變藍，說明猜想正確（反思與交流）氧氣的化學性質比氮氣活潑，更容易與鎂發生反應【解析】（1）鎂條在氧氣中燃燒生成氧化鎂，化學方程式：；（2）質量守恒定律是化學反應普遍遵循的規律，任何化學反應都符合質量守恒定律。因此不同意小明的觀點，因為：鎂燃燒是鎂與空氣中氧氣發生反應，產物中包含了鎂和氧氣的質量，故比鎂條的質量大；（3）[實驗探究]由題干信息可知，氮化鎂可與水劇烈反應產生氨氣，氨氣溶于水顯堿性，能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。故設計實驗，驗證猜想為：實驗操作實驗現象及結論取少量黃色固體于試管中，加入適量的水，并將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口試管中有氣體產生，濕潤的紅色石蕊試紙變藍，說明猜想正確[反思與交流]（1）空氣中N2的含量遠大于O2的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的氧化鎂卻遠多于氮化鎂，這是因為：氧氣的化學性質比氮氣活潑，更容易與鎂發生反應；（2）氮化鎂可與水劇烈反應產生氫氧化鎂和氨氣，化學方程式為：。20．同學們用高錳酸鉀制氧氣，制取結束清洗儀器。發現加熱高錳酸鉀的試管內璧有用水洗刷不掉的黑色固體。問題一：黑色固體是什么？（交流討論）同學們結合實驗現象和對高錳酸鉀及其分解產物的了解，進行分析判斷。判斷依據不是KMnO4KMnO4能溶于水形成紫紅色溶液不是_____（填化學式）沖洗試管時出現深綠色溶液，說明該物質能溶于水是MnO2其他實驗用過MnO2，知道它是不溶于水的黑色固體（實驗驗證）向未洗凈的試管中加入某種液體，產生能使帶火星木條復燃的氣體。證明上述判斷正確，加入的液體是_____。試管中發生反應的化學方程式為_____。問題二：用什么洗掉MnO2？（交流討論）MnO2與BaCO3、Mg（OH）2、Fe2O3、Cu中的某一種物質組成最相近，理由是_____。同學們請教老師后決定用草酸（H2C2O4）溶液試一試。（實驗驗證）向未洗凈的試管中加入草酸溶液，黑色固體果然被除去，同時發現產生許多氣泡。問題三：產生了什么氣體？（交流討論）化學變化過程中元素不變，因為_____，所以產生的氣體可能為CO2、CO、H2、O2等。（實驗驗證）經檢驗，產生的氣體是CO2，檢驗CO2氣體的操作和現象是：_____。（反思提高）以上探究活動中，清除試管內壁附著的難溶物的思路是：先_____，再了解其化學性質，然后選擇合適試劑進行清洗。【答案】問題一：K2MnO4過氧化氫溶液問題二：都是由兩種元素組成一種為氧元素的金屬氧化物問題三：反應物中含有碳、氫、氧、錳元素將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明氣體為二氧化碳確定難溶物成分【解析】交流討論：高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；題干提供依據為沖洗試管時出現深綠色溶液，說明該物質能溶于水，故判斷不是錳酸鉀K2MnO4；實驗驗證：加入某種液體，產生能使帶火星木條復燃的氣體，證明該氣體為氧氣，那么該液體為過氧化氫溶液；過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成氧氣和水，；交流討論：二氧化錳是由兩種元素組成一種為氧元素的金屬氧化物，故與氧化鐵Fe2O3組成相近；交流討論：化學變化過程中元素不變，因為反應物中含有碳、氫、氧、錳元素，故猜測產生的氣體可能為CO2、CO、H2、O2等；實驗驗證：二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，可以用于二氧化碳的鑒定；將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明氣體為二氧化碳；反思提高：清除試管內壁附著的難溶物的思路應先確定難溶物成分，再了解其化學性質，然后選擇合適試劑進行清洗。21．化學實驗是探究物質的組成、性質的重要方法和手段。根據實驗回答問題：1、實驗1中的紅磷和實驗2中的白磷都能與氧氣反應生成五氧化二磷Ⅰ、實驗1中紅磷需要稍過量的作用是_____，寫出紅磷燃燒的化學方程式_____。Ⅱ、實驗2中先把（含瓶塞、燃燒匙、藥品及少量細砂）的集氣瓶置于電子天平上稱總質量，然后引燃白磷，反應停止并冷卻后，再次稱得總質量如圖所示，該實驗中的白磷_____（填“一定”或“不一定”）要過量。2、下列裝置常用于實驗室制取氣體。根據給出的裝置回答下列問題：（1）寫出儀器①的名稱_____。（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取較純的氧氣，應選的裝置組合是_____（填序號），反應的化學方程式為_____，其中二氧化錳是_____。（3）B和C裝置均可制取CO2，其中C裝置的優點是_____；證明二氧化碳氣體已經集滿的方法是_____。（4）實驗室用過氧化氫溶液與二氧化錳混合制取氧氣時選用了B裝置。甲、乙、丙三名同學用所選裝置合作實驗過程中，橡皮塞突然彈飛，就此異常現象三名同學探究如下：（問題）為什么橡皮塞會突然彈飛呢？（查閱資料）①容器內瞬間產生氣體過多，壓強過大，可能導致橡皮塞彈飛。②化學反應速率與反應物的溶質質量分數、接觸面積、溫度、催化劑等因素有關。（猜想）甲同學：導氣管堵塞或彎折造成。乙同學：過氧化氫溶液用量過多造成。丙同學：過氧化氫溶液的溶質質量分數過大造成。（分析驗證）通過檢查實驗裝置發現導氣管沒有堵塞、彎折的情況；與實驗成功的小組交流，得知各小組所用過氧化氫溶液的溶質質量分數均相同。于是他們否定了_____同學的猜想。請你設計實驗，驗證另一名同學的猜想是導致本次實驗橡皮塞彈飛的主要原因。實驗步驟實驗現象結論取兩支試管分別加入等質量的二氧化錳，再加入__________的反應較劇烈_____的猜想正確（交流反思）老師建議他們可以通過改進發生裝置的方法，避免橡皮塞彈飛。你對所選的發生裝置有何改進設想？_____。【答案】1、Ⅰ、為了消耗掉所有氧氣4P+5O22P2O5Ⅱ、不一定（1）試管（2）AD2KClO32KCl+3O2↑催化劑（3）可控制反應隨時進行或停止點燃的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，說明已收集滿（4）甲、丙不同質量的過氧化氫溶液[方法二：保持二氧化錳質量不變，減少過氧化氫溶液的用量，重復甲、乙、丙小組的實驗]過氧化氫溶液多的反應較劇烈（或過氧化氫溶液多，瞬間產生的氣體多）[橡皮塞沒有彈飛]乙換成一容積大的反應容器，并用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等加入液體【分析】紅磷燃燒消耗氧氣，紅磷的質量加上氧氣的質量等于生成的五氧化二磷的質量。在實驗室中制取氧氣由于反應物的狀態、反應條件的不同，選取的反應裝置則不同，收集裝置的選擇主要和所制取氣體的密度和溶解性有關系，操作過程中還要注意反應操作應注意的有關事項，學會對意外事故的處理?！窘馕觥竣瘢疁y定空氣中氧氣的含量，需要讓氧氣充分反應，那么紅磷就必須要稍過量才行，紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷。故填：為了消耗掉所有氧氣4P+5O22P2O5；Ⅱ．因為白磷是在密閉容器中與空氣中的氧氣反應，與外界沒有物質交換，質量始終守恒，因此實驗中的白磷不一定要過量。故填：不一定；（1）由圖可知，儀器1的名稱是試管。故填：試管；（2）用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，屬于固固加熱制氣體的反應，選用A裝置作為發生裝置。氧氣密度比空氣大且不易溶于水，可采用向上排空氣法或排水法收集，要收集到較純的氧氣，選用D裝置采用排水法比較好。氯酸鉀在受熱時分解生成氯化鉀和氧氣，二氧化錳起催化劑的作用。故填：AD2KClO32KCl+3O2↑催化劑；（3）C裝置和B裝置相比，多了長頸漏斗和有孔隔板，打開彈簧夾，則固體和液體混合生成氣體，若關閉彈簧夾，試管內壓強增大，將液體壓入長頸漏斗，反應終止，所以C具有可控制反應隨時進行或停止的優點。集氣瓶中集滿CO2，在瓶口放置燃著的木條會熄滅，可用此方法進行CO2的驗滿。故填：可控制反應隨時進行或停止點燃的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，說明已收集滿；[分析驗證]由于實驗裝置沒有出現導氣管堵塞、彎折的情況，并且各小組所用過氧化氫溶液的溶質質量分數均相同，說明橡皮塞彈飛與導氣管堵塞、彎折和過氧化氫溶液的溶質質量分數不同無關，因此甲、丙兩同學的猜想錯誤。故填：甲、丙；要設計實驗證明與過氧化氫溶液的用量有關，可以設計實驗使用不同量的過氧化氫溶液進行實驗。故填：不同質量的過氧化氫溶液[方法二：保持二氧化錳質量不變，減少過氧化氫溶液的用量，重復甲、乙、丙小組的實驗]過氧化氫溶液多的反應較劇烈（或過氧化氫溶液多，瞬間產生的氣體多）[橡皮塞沒有彈飛]乙；[交流反思]橡皮塞彈飛主要是因為裝置內的壓強過大引起的，為了避免膠塞彈飛，需要減小裝置內的氣壓，可換成一容積較大的反應容器（如用廣口瓶、燒瓶、錐形瓶等）或用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等加入液體。故填：換成一容積大的反應容器，并用長頸漏斗、分液漏斗、注射器等加入液體?！军c睛】本題主要考查了裝置選取、反應原理、驗滿方法、如何設計實驗進行相關方面的驗證及其改進實驗方法等方面的知識，思維跨度大，能很好的考查學生分析、解決問題的能力。22．某學習小組對鎂在空氣中燃燒實驗開展了如下探究。（實驗一）鎂與氧氣的反應（一）制取氧氣并探究氯酸鉀和二氧化錳制氧氣反應物與催化劑的最佳質量比。實驗中采用如圖1、2所示裝置，取10支試管，在試管中分別加入不同質量的二氧化錳，分別測量二氧化錳與氯酸鉀在不同質量比時，生成200mL氧氣所消耗的時間。實驗數據如表：實驗編號12345678910二氧化錳與氯酸鉀的質量比1:201:101:61:51:41:31:22:31:13:2生成200mL氧氣時間/秒235186162147133117143160211244請回答下列問題：（1）實驗開始前先_____；（2）為了完成本實驗，方框內應選擇圖2氣體收集裝置中的_____（填字母）；（3）分析上述數據，你認為利用此法制氧氣，二氧化錳與氯酸鉀的最佳質量比為_____；（二）燃燒鎂帶將鎂帶打磨，點燃，伸入盛滿氧氣的集氣瓶中，產生大量白煙，生成白色固體。實驗結論：鎂與氧氣反應生成白色的氧化鎂。計算探究：（1）氧化鎂中氧元素和鎂元素的質量比為________。（2）______g氧化鎂中所含氧元素的質量與36g水中所含氧元素質量相同。（實驗二）鎂與氮氣的反應（一）獲取氮氣：方法1：工業上把空氣液化，然后蒸發，先蒸發出來的氣體就是氮氣；方法2：實驗室將氨氣通過紅熱的氧化銅，可制得純凈的氮氣和銅。屬于化學變化的是_____（填“方法1”或“方法2”）（二）燃燒鎂帶打磨鎂帶光亮，點燃，伸入盛氮氣的集氣瓶中，瓶內壁附著一層淡黃色的固體。實驗結論：鎂與氮氣在點燃的條件下發生化合反應生成淡黃色的氮化鎂，其中氮元素的化合價為﹣3，則該反應的符號表達式為________（實驗三）鎂與水蒸氣的反應實驗裝置如下圖所示：（1）實驗開始時，應先點燃A處酒精燈，等觀察到水沸騰后，再點燃B處酒精燈，這樣做的目的是_____；（2）生成的氣體通入肥皂液中，用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，稍后有肥皂泡飄到空中，說明生成的氣體是____；實驗結論：鎂粉能和水蒸氣反應，但裝置B中并沒有產生黑色固體（探究結論）根據以上信息，可以推理得出鎂在空氣中燃燒產生的黑色固體是鎂與空氣中的_____反應產生的。【答案】（實驗一）檢查裝置氣密性D1：32:380（實驗二）方法二Mg+N2Mg3N2（實驗三）排盡空氣，防止鎂和氧氣及氮氣反應H2CO2【解析】[實驗一]

（一）（1）制取氣體的實驗，實驗開始前先檢查氣密性。（2）氧氣密度比水小，用萬能瓶排水法收集時應從短管進入，長管排出，為了完成本實驗，需要把水排到量筒中，方框內應選擇圖2氣體收集裝置中的D。（3）分析上述數據，利用此法制氧氣，二氧化錳與氯酸鉀的最佳質量比為1：3，是因為此時收集相同體積氧氣需要時間最短。（二）（1）氧化鎂中氧元素和鎂元素的質量