实验突破(十三)
质量守恒定律
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实验
内容
如图所示,称量反应前的总质量为
m1、反应后的总质量为m2
如图所示,称量反应前的总质量为
m1、反应一段时间后的总质量为m2
(续表)
[实验结论]大量实验证明,___________________________________________________
______________________。
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
质量
关系
①_______________________ ②_______________________
解释
分析
③_________________________________
___________________________________
___________________________________
④__________________________________
____________________________________
____________________________________
m1=m2(天平平衡) m1=m2(天平平衡)
参加反应的红磷与氧气的质量
之和等于反应生成的五氧化二磷的
质量
参加反应的铁与硫酸铜的质量之
和等于反应生成的硫酸亚铁与铜的
质量之和
[拓展延伸]
(1)如图S13-1是镁条燃烧前后质量的测定,同学们预测最终天平的指针会左偏,
其理由是_________________________________________________________________
______________。实际实验结果是天平的指针右偏,其原因可能是_____________
__________________________________________________________________________
____________________________。
反应过程中,
有一部分氧化镁以白烟的形式扩散到空气中,且扩散到空气中的氧化镁的质量
大于参加反应的氧气的质量
镁燃烧的过程中氧气会参加反应,生成的氧化镁的质量大于参加反
应的镁的质量
图S13-1
(2)如图S13-2是碳酸钠粉末与稀盐酸反应前后质量的测定,最终天平指针会
。原因是 。
图S13-2
向右偏 反应生成的二氧化碳扩散到空气中
拓展训练
1.学完质量守恒定律后,为加深同学们的理解,老师又演示了如下实验。
(1)实验A中天平指针会 (填“左偏”“不变”或“右偏”)。燃烧掉的
石蜡的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成的二氧化碳和水蒸
气的总质量。
图13-3
[答案] (1)右偏 小于
[解析] (1)石蜡在空气中燃烧,是与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气,生成的
二氧化碳和水蒸气逸散到空气中,则实验A中天平指针会右偏。由质量守恒
定律可知,参加反应的石蜡和氧气的质量之和等于生成的二氧化碳和水蒸气
的总质量,则燃烧掉的石蜡的质量小于生成的二氧化碳和水蒸气的总质量。
1.学完质量守恒定律后,为加深同学们的理解,老师又演示了如下实验。
(2)同学们预测实验B中最后天平指针会左偏,结果却右偏,其原因可能是_______
。
图13-3
部分
生成物以白烟的形式逸散到空气中
2.图S13-4所示是某同学为验证质量守恒定律设计的实验,但是存在装置和所选
试剂两方面错误,请你协助他完善该实验。
已知Na2CO3+BaCl2 BaCO3↓+2NaCl。
(1)装置如果不改进,称量两种试剂混合前后的各物质质量总和,发现产生白色沉
淀且天平指针向左偏转。请解释天平指针向左偏转的原因: 。
图S13-4
[答案] (1)氢氧化钠变质吸收空气中的二氧化碳,导致质量增加,因此天平指
针向左偏转
[解析] (1)BaCl2溶液和NaOH溶液本身不反应,两试剂混合后能够产生白色
沉淀,可能的原因是NaOH吸收空气中的CO2变质生成Na2CO3,Na2CO3与
BaCl2反应生成BaCO3白色沉淀。由于NaOH变质过程中吸收了空气中的
CO2,导致质量增加,因此天平指针向左偏转。
2.图S13-4所示是某同学为验证质量守恒定律设计的实验,但是存在装置和所选
试剂两方面错误,请你协助他完善该实验。
已知Na2CO3+BaCl2 BaCO3↓+2NaCl。
(2)将该实验所用试剂换为硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液后,若要该实验得出正确
的结论,还需要将实验装置进行怎样的调整? 。
图S13-4
[答案] (2)将烧杯换成锥形瓶,并加胶塞密封
[解析] (2)将该实验所用试剂换为CuSO4溶液和NaOH溶液后,为了防止空气
中的CO2进入装置使NaOH变质,需要将装置密封。
3.在用白磷(白磷与红磷组成相同,着火点为40 ℃)探究质量守恒定律的实验中,晓
涵同学将橡胶塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶
塞将锥形瓶塞紧,并引燃白磷。实验过程如图S13-5所示。
请回答下列问题。
(1)实验观察到A、C中气球的大小不同,产生此现象的原因是__________________
;B气球胀大的原因是 。
氧气被消耗,C中
图S13-5
白磷燃烧放热,导致气体膨胀气压更小
3.在用白磷(白磷与红磷组成相同,着火点为40 ℃)探究质量守恒定律的实验中,晓
涵同学将橡胶塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶
塞将锥形瓶塞紧,并引燃白磷。实验过程如图S13-5所示。
请回答下列问题。
(2)装置:锥形瓶的底部铺有一层细沙,其作用是 ;
气球的作用是 。
防止产物温度过高炸裂锥形瓶
平衡装置内外气压
图S13-5
3.在用白磷(白磷与红磷组成相同,着火点为40 ℃)探究质量守恒定律的实验中,晓
涵同学将橡胶塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶
塞将锥形瓶塞紧,并引燃白磷。实验过程如图S13-5所示。
请回答下列问题。
(3)白磷燃烧:白磷燃烧过程中看到的现象是__________________________________
。
剧烈燃烧,产生白烟,气球先快速变
大后慢慢变小
图S13-5
3.在用白磷(白磷与红磷组成相同,着火点为40 ℃)探究质量守恒定律的实验中,晓
涵同学将橡胶塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶
塞将锥形瓶塞紧,并引燃白磷。实验过程如图S13-5所示。
请回答下列问题。
(4)反思:白磷燃烧 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律,理由是_______
;该反应的化学方程式为 ,
该反应的基本类型为 。
遵守
后原子种类、个数和质量都不变
化合反应
反应前
图S13-5
3.在用白磷(白磷与红磷组成相同,着火点为40 ℃)探究质量守恒定律的实验中,晓
涵同学将橡胶塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶
塞将锥形瓶塞紧,并引燃白磷。实验过程如图S13-5所示。
请回答下列问题。
(5)某同学用图S13-6所示的装置测定质量守恒定律,将锌粒和稀盐酸混合后称量,
发现托盘天平指针偏向右边,原因可能是 。 气球膨胀受到向上的浮力
图S13-5
图S13-6