初中化学质量守恒定律的实验探究试题

小英同学从资料中得知：质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。

[实验回顾]

1756年，俄国化学家罗蒙诺索素夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。

1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论，拉瓦锡还通过这个实验研究了　　，成就了化学史上的另一经典实验。

[实验重现]

小英同学在老师的指导下，将铁粉、活性炭粉、食盐按一定比例加水混合后，涂在用铁片折成的连续的Z形架表面，然后放入盛满氧气的集气瓶中。通过如图所示装置对“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”进行实验探究。实验过程中做到操作规范，准确称量和细致观察。

（1）证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有：　　，　　。

（2）此实验用氧气替代空气的主要目的是　　。

（3）实验室里现有过氧化氢溶液，二氧化锰粉末，以及下列仪器：

①写出编号仪器的名称：B　　。

②利用上述药品、仪器：制取少量纯净氧气，其简易制取装置应选择的仪器有　　（填序号），反应的化学方程式为　　；能否组装一套制氧气的装置，以控制反应的发生和停止。　　（填“能”或“否”），并说明理由：　　。

[总结与反思]

1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后称量时打开了盖，得出的结论是物质的总质量增加了，导致波义耳与质量守恒定律失之交臂，你认为质量增大的原因是：　　。

利用如图所示装置进行如下实验探究。

在锥形瓶中放入一小粒白磷，塞好瓶塞后玻璃管下端刚好能与白磷接触，将整套装置放在托盘天平上调节至平衡，取下橡皮塞，将玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热，迅速塞紧瓶塞，将白磷引燃，待锥形瓶冷却后观察天平是否平衡。

（1）实验时，气球的变化是　　。

（2）根据白磷引燃前后的变化，可知燃烧的条件是　　；玻璃管受热不燃烧，白磷受热能燃烧，可知燃烧的条件是　　。

（3）实验前后天平保持平衡，实验后，松开橡皮塞，则天平指针　　（填“向左偏”“向右偏”或“指向中间”）

₄₂₅，写出该反应的化学方程式：　P₄+5O₂2P₂O₅　。

为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变，甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验，请根据图示回答问题：

（1）甲同学设计的实验如图 A 所示，反应前，托盘天平的指针指向刻度盘的中间；两种物质反应后，托盘天平的指针　　（选填“向左”、“向右”或“不”）偏转，原因是　　。

（2）乙同学设计的实验如图B所示（反应的化学方程式为NaCl+AgNO₃═AgCl↓+NaNO₃），通过实验得出结论：化学反应前后物质的总质量　　。

（3）两位同学通过交流反思得到启示：在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在　　装置中进行。

（4）从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是　　（选填序号）。

①原子种类 ②分子种类 ③原子数目 ④分子质量 ⑤分子数目 ⑥原子质量。

兴趣小组的同学利用如图装置，探究化学反应前后物质的质量是否守恒。应选用的药品是（　　）

A．铁粉和稀盐酸B．硝酸钾晶体和水

C．碳酸钡粉末和稀硫酸D．铜粉和硝酸银溶液

化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验（如图1），同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体。

（1）请写出镁条燃烧的化学方程式　　；

（2）同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量，有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这样实验结果的原因可能是：　　；

（3）小红按图2装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。

[提出问题]黄色固体是什么？

[查阅资料]①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应产生黄色的氮化镁（Mg₃N₂）固体；③氮化镁可与水反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

[做出猜想]黄色固体是Mg₃N₂

[实验探究]请设计实验，验证猜想

实验操作	实验现象及结论

[反思与交流]①氮化镁中氮元素的化合价是　　；

②空气中N₂的含量远大于O₂的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg₃N₂，合理的解释是：　　。

③同学们又联想到氢气在氯气中能够燃烧，于是对燃烧条件又有了新的认识：　　。

下列是初中化学常见的实验。请回答下列问题

（1）图A所示实验结束后，进入集气瓶中水的体积小于瓶内原气体体积的五分之一，造成该现象的原因是　　（答出一条即可）。

（2）图B所示实验观察到木屑先燃烧，燃烧的顺序说明燃烧的条件之一是　　。

（3）图C所示实验不能验证质量守恒定律的原因是　　。

（4）配制一定质量分数的氯化钠溶液，按图D所示量取溶剂，其他操作均正确，最终导致配制的溶液溶质的质量分数　　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是（　　）

A．B．

C．D．

质量守恒定律的发现，对科学的发展作出了重要贡献。

（1）为了验证质量守恒定律，实验小组分别选取以下四组药品，通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量，能达到目的有　　。

A．氯化铁溶液和氢氧化钠溶液

B．生石灰和水

C．氯化钙溶液和硝酸钾溶液

D．碘和酒精

（2）在一定条件下，A和B反应生成C，微粒种类变化如图所示（“”、“”表示不同原子）

则参加反应的A、B物质的分子数之比为　　。

为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变，甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验，请根据图示回答问题：

（1）甲同学设计的实验如图 A 所示，反应前，托盘天平的指针指向刻度盘的中间；两种物质反应后，托盘天平的指针　　（选填“向左”、“向右”或“不”）偏转，原因是　　。

₃₃），通过实验得出结论：化学反应前后物质的总质量　　。

（3）两位同学通过交流反思得到启示：在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在　　装置中进行。

（4）从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是　　（选填序号）。

①原子种类 ②分子种类 ③原子数目 ④分子质量 ⑤分子数目 ⑥原子质量。

利用如图所示装置进行如下实验探究。

在锥形瓶中放入一小粒白磷，塞好瓶塞后玻璃管下端刚好能与白磷接触，将整套装置放在托盘天平上调节至平衡，取下橡皮塞，将玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热，迅速塞紧瓶塞，将白磷引燃，待锥形瓶冷却后观察天平是否平衡。

（1）实验时，气球的变化是 　　。

（2）根据白磷引燃前后的变化，可知燃烧的条件是 　　；玻璃管受热不燃烧，白磷受热能燃烧，可知燃烧的条件是 　　。

（3）实验前后天平保持平衡，实验后，松开橡皮塞，则天平指针 　　（填"向左偏""向右偏"或"指向中间"）

（4）白磷（P ₄）燃烧生成P ₂O ₅，写出该反应的化学方程式： 　             。

化学规律建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用许多化学实验加以验证。

（1）小东同学按照课本上的实验进行验证（如图1所示）。一段时间后，可以观察到铁钉表面出现　　，其反应的化学反应方程式为　　，反应前后天平读数不变，但溶液颜色变化不明显。

（2）小东想既能验证质量守恒定律，又能更快地观察到溶液颜色的变化，提出了以下设想：

【提出设想】设想一：增大硫酸铜溶液的浓度

                    设想二：用更活泼的金属锌代替铁钉

【实验验证】小东将以上实验进行了如下改进：

	实验内容	实验现象
实验1	烧杯中换成饱和硫酸铜溶液	①1小时后溶液颜色几乎不变 ②天平读数不变 ③铁钉表面有变化
实验2	铁钉换成锌粒	①溶液颜色明显变浅 ②天平读数减小 ③锌粒表面有变化

【实验分析】从以上现象分析，两个设想都不合适，其中按设想　　（填“一”或“二”）进行的实验能够验证质量守恒定律。

实验1中溶液颜色几乎不变的原因可能是　　（填序号）。

A．铁与饱和硫酸铜溶液不反应

B．铁表面形成了一层氧化膜，阻止了反应的进一步进行

C．生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行

D．水也参与了该反应，但饱和硫酸铜溶液中水太少

实验2虽然很快观察到溶液颜色变化，但出现了反应后总质量减小的情况，老师提醒小东，硫酸铜溶液呈酸性，所以总质量减小的原因可能是　　。

（3）小东通过反复实验和探究得出：向实验1的饱和硫酸铜溶液中加入等体积的水，将实验2中的烧杯换成如图2所示装置，均能达到实验目的，但该装置中缺少一种物品，请你在装置图中画出。

结合如图所示实验，回答下列问题。

（1）实验一的目的是利用浓氨水的碱性和挥发性，验证　　；

（2）实验二中，证明呼出的气体比空气中氧气含量少的操作是向两瓶中分别　　；

（3）实验三中，通过测定盐酸和碳酸钠粉末反应前后的质量来验证质量守恒定律，前后 两次称量结果不一致，原因是没有称量　　的质量。

材料一：1673年，玻义耳曾经做过一个实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属时，得到了金属灰，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现与原来金属相比质量增加了。

材料二：1703年，施塔尔提出"燃素学说"，其主要观点有：①燃素是组成物体的一种成分，一般条件下被禁锢在可燃物中；②燃素在可燃物燃烧时会分离出来，且燃素可穿透一切物质。

材料三：1756年，罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到大火上加热，银白色的金属变成了灰黄色，待容器冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是："容器里原来有一定量的空气，且容器中的空气质量减少多少，金属灰的质量就比金属增加多少，在化学变化中物质的质量是守恒的。"后来，拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验，推翻了"燃素学说"，质量守恒定律得到公认。

（1）由"燃素学说"可知，物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻"燃素学说"的事实： 　　。

（2）罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自 　　的假设。

（3）对比材料一和材料三，玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 　　。

（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是 　　。

A．分析问题应该全面、严谨

B．实验的成功与否，取决于药品的选择

C．定量方法是科学研究的重要方法

D．科学研究既要尊重事实，也要勇于创新

在不同温度下，Hg与HgO可以相互转化。如图示的实验装置可用来研究氧化汞的分解与生成的反应前后各物质的质量关系，下列叙述错误的是（　　）

A．常温下，Hg很难与O₂反应

B．汞在汞槽中起到液封的作用

C．汞能将密闭容器内空气中的氧气几乎耗尽

D．HgO受热分解时，反应前后物质的总质量减少

用下列装置来验证质量守恒定律（托盘天平未画出），能达到目的是（　　）

A．		B．
C．		D．