中考化学实验探究一题多设问专题05质量守恒定律的验证(原卷版+解析)

这是一份中考化学实验探究一题多设问专题05质量守恒定律的验证(原卷版+解析)，共35页。试卷主要包含了实验1 红磷在锥形瓶中燃烧，实验3 碳酸钠粉末和稀盐酸反应，实验4 镁条在空气中燃烧，解释，装置改进，1%）等内容，欢迎下载使用。
实验要求：必须发生化学反应且有明显现象。
装置：如有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行。
1.实验1 红磷在锥形瓶中燃烧

反应原理:
实验现象：白磷燃烧，产生大量白烟 ，放出大量的热，气球鼓起，冷却后气球变瘪，最终天平平衡。
实验分析：
（1）实验时气球先鼓起后变瘪的原因：①由于红磷燃烧放出大量的热，使锥形瓶内气体温度升高，锥形瓶内压强增大，导致气球膨胀；②红磷燃烧消耗锥形瓶内的氧气，瓶内气体减少，冷却后瓶内压强减小，所以气球变瘪。
（2）锥形瓶底部铺一层细沙的目的：防止红磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂。
（3）气球的作用：①调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用；②密封作用，防止实验时锥形瓶内外的物质发生交换。
（4）在称量反应后的物质质量时，必须等锥形瓶（或烧杯）冷却至室温后再称量，以免称量前后因温度不同对实验结果产生影响。
实验结论：化学反应中，参加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。
2．实验2 铁钉放入硫酸铜溶液中
反应原理：Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu
实验现象：铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 ，实验结束后天平平衡。
实验结论：化学反应中，参加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。
3.实验3 碳酸钠粉末和稀盐酸反应
反应原理:Na2CO3＋ 2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑
实验现象：烧杯中有大量气泡产生，实验结束后天平指针向右偏转。
4.实验4 镁条在空气中燃烧
反应原理：2Mg＋O2 2MgO
实验现象：镁条燃烧，发出耀眼的白光，产生少量白烟，生成白色固体，反应前后用天平称量时，指针可能向左或向右偏转，也可能不偏转。
5.解释
（1）天平为何有的平衡，有的不平衡？实验1和实验2发生了化学反应，且反应均在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡；实验3在敞口烧杯中进行，反应生成的气体逸散到空气中，烧杯中物质的质量减少，故实验结束后天平指针向右偏转；实验4在空气中进行，由于参与反应的氧气和生成的白烟的质量无法称量，故反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。
（2）质量相等的微观解释：物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为在化学反应中，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，所以各物质的质量总和相等。
1.教材实验装置的不足
（1）在沪教版教材第四章第二节中设计的探究实验
实验一 氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应
反应比较快，操作简单，产物中有蓝色沉淀生成，视觉冲击力较强。但学生对此类反应不是太熟悉。
（2）在人教版教材第五单元课题1中设计的探究实验
实验一 红磷燃烧实验
①在使红磷燃烧的过程中，必须取下橡皮塞，给玻璃管加热，导致锥形瓶中的空气有所流动，造成实验结果不准确:
②由于烧热的玻璃管深入瓶内太长，导致瓶内的气体受热膨胀逸出，导致实验失败；
③给玻璃管加热到红热时，有可能会将玻璃管融化，把管口封闭，使实验时间延长。
实验二 铁钉与硫酸铜溶液反应。
此反应的速度较慢，用时较长，效果不够理想，视觉冲击力不强。
实验三 碳酸钠与盐酸反应
按教材上的操作方法，观察到天平不再平衡，只能从理论分析是因为二氧化碳逸散到空气中，但没有通过实验证明，同时由于小试管的容积小，所盛盐酸很少，产生的气体的质量小，天平指针偏转不明显。
2.装置改进
【例1】（2023·湖南岳阳·统考中考真题）实验是科学探究的重要手段，下列实验不能达到目的的是
A．测定空气中氧气的含量
B．探究燃烧需要氧气
C．验证质量守恒定律
D．探究石墨的导电性
【例2】（2023·吉林·统考中考真题）化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验，验证质量守恒定律。

(1)实验一：称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧，待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2，m1与m2的大小关系是：m1 m2；
(2)实验二：将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后，观察到的现象是 ，白色固体消失，气球瘪缩，受浮力影响电子天平示数减小；
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料纸改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作为 ，待反应结束后，再次称量装置和药品的总质量，。电子天平示数不变；
(4)化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是 。
【变式1】（2023上·河南鹤壁·九年级期末）某化学兴趣小组利用图甲装置进行质量守恒定律的探究。
(1)锥形瓶底部放一些细沙的目的是 ，在导管口安装气球的目的是 。
(2)小新同学采用图乙所示的方法引燃瓶中的白磷，白磷引燃后瓶中的现象是 。
(3)某同学在实验结束后打开橡胶塞，发现瓶中又开始产生大量的烟，原因是 ，然后，他又立即将橡胶塞塞回去，这时天平 (填“平衡”或“不平衡”)。
【变式2】（2024上·北京西城·九年级统考期末）用下图装置研究质量守恒定律。
(1)实验1能验证质量守恒定律，现象是锥形瓶中 ，电子天平示数 。
(2)实验2，观察到电子天平示数a中不变、b中变小。b中电子天平示数变小的原因是 。
1．（2023·上海徐汇·统考三模）用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得质量为m1，引燃白磷，冷却后称得质量为m2。下列说法正确的是
A．实验中白磷一定要过量
B．实验过程中气球膨胀会影响实验结果
C．若装置气密性良好，则 m1=m2
D．反应生成P2O5的质量一定等于装置中白磷和氧气的质量和
2．（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）下列实验设计不能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
3．（2024上·河北邯郸·九年级统考期末）下列实验设计不能达到实验目的的是
A．探究铁生锈的条件之一是与空气(或氧气)接触
B．测定空气中氧气的含量
C．验证质量守恒定律
D．探究甲烷中是否含氢元素
4．（2023上·江苏南京·九年级统考期中）用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)从宏观上看，硫酸铜是由 这三种元素组成的；从微观上看，硫酸铜是由 构成的(填粒子符号)。
(2)铁钉与硫酸铜溶液在锥形瓶内充分反应后，观察到锥形瓶内的实验现象是 。
(3)通过该实验可以证明， 等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和。
(4)下列现象能用质量守恒定律解释的是 (填字母)。
A．在密闭装置中，少量红磷燃烧后装置质量不变
B．在密闭装置中，少量水加热蒸发后装置质量不变
C．碳酸钠粉末和盐酸充分反应后，装置质量减小
D．铜丝在空气中加热至表面变黑，固体质量增大
5．（2023上·河南南阳·九年级统考期中）某同学用如图所示的3个实验验证质量守恒定律：
(1)其中不能达到实验目的的是 （填字母代号），理由是 。
(2)由质量守恒定律可知。化学反应前后一定不变的是 （填序号）。
①原子数目②原子的种类③分子数目④分子的种类⑤元素的种类⑥物质的总质量⑦物质的种类
6．（2024上·贵州黔东南·九年级校联考期末）在“质量守恒定律”的课堂学习中，同学们设计了如下图所示的实验来验证质量守恒定律。回答下列问题：
【实验验证】
(1)A 实验反应前后锌片和硫酸铜溶液的总质量 （填“相等”或“不相等”），由此可知化学反应前后物质总质量 （填“相等”或“不相等”），A实验 （填“是”或“否”）遵守质量守恒定律。
(2)B实验中天平指针会向 （填“左”或“右”）偏转，原因是 。
【微观解释】
(3)由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是 （填序号）。
A．原子种类B．原子数目C．原子质量D．分子种类
【综合应用】
(4)12g碳在空气中完全燃烧后，生成二氧化碳的质量 （填“大于”、“小于”或“等于”）12g。
(5)结合本实验得出，有气体参加或气体生成的反应，在验证质量守恒定律时，实验应在 中进行。
7．（2024上·广西柳州·九年级校联考期末）某同学以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象证明“质量守恒定律”，设计的实验装置如图甲所示。
(1)实验步骤如下：
①按如图方式放好仪器，使天平平衡，记录称量数据。
②将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中，观察到锥形瓶中产生大量气泡。
③当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了，小明又重新做了一遍实验，天平依然向右偏。你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的___________(填序号)。
A．该反应前后原子的种类，数目变少
B．该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C．空气的浮力作用干扰了实验结果
D．生成气体的反应不遵守质量守恒定律
(2)小华同学用图乙所示装置进行实验，反应前称得左盘内装置及物质总重量为 ，然后注入硫酸铜溶液，观察到锥形瓶内有蓝色沉淀生成，充分反应后，能证明质量守恒定律的现象是 。
(3)结论分析：请你从原子的角度解释质量守恒的原因是 。
8．（2023上·陕西咸阳·九年级咸阳市实验中学校考阶段练习）老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题：
(1)第1组设计甲图的实验方案，用电子秤称量，读取反应前后的总质量。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②有同学认为该实验会产生误差，理由是气球膨胀后不可忽略 的影响。
(2)第2小组设计了乙图方案，既能探究质量守恒定律，还能测定空气中氧气的含量。连接好装置后，检查装置的气密性。关闭弹簧夹，强光引燃白磷，待充分反应并冷却至室温后，打开弹簧夹。
①为测定空气中氧气的含量，实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、 。
②用此装置探究质量守恒定律时，若取用白磷的量不足，对实验结果 (填“有”或“无”)影响。
9．（2024上·广西柳州·九年级校联考期末）某同学以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象证明“质量守恒定律”，设计的实验装置如图甲所示。
(1)实验步骤如下：
①按如图方式放好仪器，使天平平衡，记录称量数据。
②将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中，观察到锥形瓶中产生大量气泡。
③当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了，小明又重新做了一遍实验，天平依然向右偏。你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的___________(填序号)。
A．该反应前后原子的种类，数目变少
B．该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C．空气的浮力作用干扰了实验结果
D．生成气体的反应不遵守质量守恒定律
(2)小华同学用图乙所示装置进行实验，反应前称得左盘内装置及物质总重量为 ，然后注入硫酸铜溶液，观察到锥形瓶内有蓝色沉淀生成，充分反应后，能证明质量守恒定律的现象是 。
(3)结论分析：请你从原子的角度解释质量守恒的原因是 。
10．（2024上·西藏林芝·九年级统考期末）白磷、红磷都是可燃物，都可以在一定条件下燃烧。以下是利用它们的可燃性进行的三个实验，请分别回答问题。
(1)通过实验1可以探究燃烧的条件。烧杯中放有热水，a、b、c处分别放有药品，实验中只有a处的白磷燃烧，a与c对比、a与b对比说明燃烧需要的条件是可燃物与氧气接触和 ，白磷燃烧的化学方程式为 。
(2)通过实验2可以测定 。集气瓶中的红磷熄灭，冷却后打开弹簧夹，当观察到 的现象时，说明达到了该实验的目的。
(3)通过实验3可以验证质量守恒定律。实验前将白磷放入锥形瓶中，称量装置的总质量，引燃白磷，待反应后再称量装置的总质量，发现托盘天平保持平衡，整个实验过程中气球会出现的现象是 。
11．（2024上·四川泸州·九年级校联考阶段练习）化学课堂上，老师如图1演示了教材中两个实验，用于验证质量守恒定律。

(1)图A实验中，发生的反应化学方程式是 。
(2)同学们对AB实验分别进行了两次称量得如下数据，其中一定有误的是 （填序号）。
(3)为达到验证量守恒定律的目的，小林更换了B实验中的药品，以下改进正确的是 （填序号）。
①换成双氧水和二氧化锰 ②换成氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液 ③换成白糖和蒸馏水
(4)为达到验证质量守恒定律的目的，小郭更换了B实验的装置，如图2所示，此装置中气球的作用是 （填序号）。
①控制气体的总量 ②盛放、添加固体药品 ③调节装置的压强 ④调节装置的容积
改变装置后进行实验，最终发现天平示数变小，原因是 。
12．（2024上·山东泰安·八年级校考期末）某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律：
(1)甲同学用图A所示实验，在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷。目的是 ，此实验中气球的主要作用是 。实验过程中产生的现象是 。
(2)乙同学用B装置探究质量守恒定律，开始时天平平衡，取下烧杯然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放到天平上，发现天平的指针偏右。
①造成天平的指针向右偏转的原因是 。
②若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如下图所示，其他操作不变，最终天平仍不平衡。原因可能是气球受到的向上的 影响了称量结果。
(3)丙同学认为C实验证明了质量守恒定律。请你从原子的角度说明质量守恒的原因是 。
(4)丁同学用镁条在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小，联系实验现象，可能的原因是 。如果在燃着的镁条上方罩上罩，将生成物全部收集起来称量，则比原镁条的量 (填“大”“小”或“相等”)。
(5)综上所述，A、B、C、D所示四个实验中能用质量守恒定律解释的是实验 。在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到 。
13．（2024上·北京西城·九年级北师大实验中学校考期末）用下图实验研究质量守恒定律。
(1)实验1，反应后天平指针 （填“偏左”、“偏右”或“不偏转”）。
(2)实验2，能证明化学反应发生的现象是 。
(3)实验3中气球的作用是 。实验中观察到气球的变化是 （填序号）。
A．先变鼓后变瘪 B．先变瘪后变鼓 C．先变鼓后回复原状
(4)三个实验中，遵守质量守恒定律的是 。
14．（2023上·山东济南·九年级统考期中）请回答下列问题。
(1)某化学兴趣小组欲通过实验探究化学反应中的质量守恒，请回答相关问题。
【实验设计】甲同学选用白磷进行实验，乙同学选用硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液进行实验，甲、乙同学选用的实验装置如图所示。

【实验现象】
①甲同学观察到的实验现象为 ，托盘天平平衡。
②乙同学观察到的实验现象为烧杯内产生蓝色沉淀，托盘天平 （填“平衡”或“不平衡”）。
【实验结论】甲同学和乙同学根据实验现象，得出化学反应都遵循质量守恒定律。分析原因，他们认为在化学反应前后，一定不变的是 （填选项序号、合理均选）
①分子种类；②原子种类；③分子数目；④原子数目；⑤元素种类
【交流反思】丙同学将镁条在氧气中充分燃烧，然后将生成物全部收集起来，并准确称量了生成物的总质量，发现反应后生成物的质量大于反应前镁条的质量。所以丙同学提出镁条燃烧的反应不遵循质量守恒定律。你是否同意他的观点？ （填“同意”或“不同意”）。请解释此实验现象产生的原因： 。
(2)某化学兴趣小组在学习O2制备时，对MnO2做催化剂加快过氧化氢分解产生了兴趣，他们提出疑问：其他物质能否对过氧化氢分解速率产生影响？
【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多，如：使用催化剂、改变反应物的浓度等。
【实验探究】同学们按右图组装实验装置，在室温下分别进行了四组实验，并用O2传感器测定实验过程中O2含量的变化情况，得到如下图所示曲线：

【实验结论】
I.对比第1~3组实验曲线，进行分析：
①CuO粉末对H2O2的分解 （填“有”或“无”）催化作用；
②实验中对H2O2分解催化效果最优的物质是 。
③设置第1组实验的目的是 。
Ⅱ.对比第3、4两组实验曲线，据此可得出的结论为： 。
15．（2023上·江苏盐城·九年级统考期中）质量守恒定律是自然界的基本定律之一。项目化学习小组以“探究质量守恒定律”为主题开展项目化探究学习。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【猜想与假设】猜想1：不相等；猜想2：相等。
【查阅资料】碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式：。
【实验探究】
(1)用托盘天平分别称量反应前后装置的质量，并填写下表中空格。
【评价分析】
(2)两个实验得出了相反结论，经过讨论分析，猜想 成立。
【得出结论】
(3) 等于反应后生成的各物质的质量总和，其微观本质是 。
【总结反思】
(4)验证质量守恒定律，若反应有气体生成时，应在 中进行。
【拓展延伸】
(5)有同学提出设计如图实验：将蒸馏水加到酒精中来验证质量守恒定律，其他同学认为该设计是错误的，原因是 。

【解释应用】学习小组利用31.6g高锰酸钾制取氧气，试管中固体质量随时间变化如图所示。

(6)反应结束可制得氧气的质量为 g。
(7)A点时对应的固体成分 （填物质化学式）。
(8)B中二氧化锰的质量分数 。（结果精确到0.1%）
改变点燃方式
利用放大镜会聚太阳光，点燃密闭容器内的红磷，优点是装置简单，操作方便，现象明显，且防止烧热的玻璃管伸入瓶内过程中，导致瓶内的气体受热膨胀逸出。
改变测量方式
该验证实验一般都是用托盘天平来衡量,而托盘天平的灵敏度较低,而实验所取用的磷质量较小,实验结果说服力不强。利用电子天平测量质量变化，灵敏度更高，更有说服力，并减少调节托盘天平的时间。
改变反应原理
利用在密闭装置内铜氧化，称量反应前后的质量变化，发生反应的化学方程为2Cu+O22CuO
改变装置
1.磷燃烧实验中，用注射器代替气球，优点是比气球更不易漏气，操作比气球简单。
2.碳酸钠与盐酸的反应改在密封的可乐瓶内进行，优点是采用了生活中常见的物品-可乐瓶，而可乐瓶能承受更大的压强，使实验更安全，气体收集在可乐瓶中，不会使可乐瓶的体积变大，实验设计更科学合理。也可用锥形瓶，安装配有胶头滴管的单孔塞。但药品用量要小。
3.镁条燃烧改为在密封装置内点燃。改进装置能够使反应前后质量不变化。得出正确实验结论。





A．证明水是由氢、氧元素组成
B．验证质量守恒定律
C．探究可燃物燃烧的条件
D．鉴别氯化钾和氯化铵
序号
①
②
③
④
实验类别
A实验
A实验
B实验
B实验
反应前称量/g
280
283.5
250.3
255.2
反应后称量/g
280
283
250.9
254.l
组别
试剂
第1组
2mL 5%H2O2
第2组
第3组
第4组
方案一
方案二
实验方案


实验现象
有气泡产生，天平指针 偏转（填写“向左”“向右”或“不”）
锥形瓶内 ，天平指针没有偏转
实验结论
猜想1正确
猜想2正确
专题05 质量守恒定律的验证
实验要求：必须发生化学反应且有明显现象。
装置：如有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行。
1.实验1 红磷在锥形瓶中燃烧

反应原理:
实验现象：白磷燃烧，产生大量白烟 ，放出大量的热，气球鼓起，冷却后气球变瘪，最终天平平衡。
实验分析：
（1）实验时气球先鼓起后变瘪的原因：①由于红磷燃烧放出大量的热，使锥形瓶内气体温度升高，锥形瓶内压强增大，导致气球膨胀；②红磷燃烧消耗锥形瓶内的氧气，瓶内气体减少，冷却后瓶内压强减小，所以气球变瘪。
（2）锥形瓶底部铺一层细沙的目的：防止红磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂。
（3）气球的作用：①调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用；②密封作用，防止实验时锥形瓶内外的物质发生交换。
（4）在称量反应后的物质质量时，必须等锥形瓶（或烧杯）冷却至室温后再称量，以免称量前后因温度不同对实验结果产生影响。
实验结论：化学反应中，参加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。
2．实验2 铁钉放入硫酸铜溶液中
反应原理：Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu
实验现象：铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 ，实验结束后天平平衡。
实验结论：化学反应中，参加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。
3.实验3 碳酸钠粉末和稀盐酸反应
反应原理:Na2CO3＋ 2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑
实验现象：烧杯中有大量气泡产生，实验结束后天平指针向右偏转。
4.实验4 镁条在空气中燃烧
反应原理：2Mg＋O2 2MgO
实验现象：镁条燃烧，发出耀眼的白光，产生少量白烟，生成白色固体，反应前后用天平称量时，指针可能向左或向右偏转，也可能不偏转。
5.解释
（1）天平为何有的平衡，有的不平衡？实验1和实验2发生了化学反应，且反应均在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡；实验3在敞口烧杯中进行，反应生成的气体逸散到空气中，烧杯中物质的质量减少，故实验结束后天平指针向右偏转；实验4在空气中进行，由于参与反应的氧气和生成的白烟的质量无法称量，故反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。
（2）质量相等的微观解释：物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为在化学反应中，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，所以各物质的质量总和相等。
1.教材实验装置的不足
（1）在沪教版教材第四章第二节中设计的探究实验
实验一 氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应
反应比较快，操作简单，产物中有蓝色沉淀生成，视觉冲击力较强。但学生对此类反应不是太熟悉。
（2）在人教版教材第五单元课题1中设计的探究实验
实验一 红磷燃烧实验
①在使红磷燃烧的过程中，必须取下橡皮塞，给玻璃管加热，导致锥形瓶中的空气有所流动，造成实验结果不准确:
②由于烧热的玻璃管深入瓶内太长，导致瓶内的气体受热膨胀逸出，导致实验失败；
③给玻璃管加热到红热时，有可能会将玻璃管融化，把管口封闭，使实验时间延长。
实验二 铁钉与硫酸铜溶液反应。
此反应的速度较慢，用时较长，效果不够理想，视觉冲击力不强。
实验三 碳酸钠与盐酸反应
按教材上的操作方法，观察到天平不再平衡，只能从理论分析是因为二氧化碳逸散到空气中，但没有通过实验证明，同时由于小试管的容积小，所盛盐酸很少，产生的气体的质量小，天平指针偏转不明显。
2.装置改进
【例1】（2023·湖南岳阳·统考中考真题）实验是科学探究的重要手段，下列实验不能达到目的的是
A．测定空气中氧气的含量
B．探究燃烧需要氧气
C．验证质量守恒定律
D．探究石墨的导电性
【答案】B
【详解】A、白磷能在空气中燃烧，消耗氧气，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，能形成压强差，能用来测定空气中氧气含量，故选项能达到实验目的；
B、实验过程中白磷与氧气接触，温度达到着火点，白磷燃烧，而红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，红磷不燃烧，对比可知燃烧需要温度达到着火点，故选项不能达到实验目的；
C、红磷在密闭容器中与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，反应在密闭容器中进行，没有物质逸出或进入，天平保持平衡，可以用来验证质量守恒定律，故选项能达到实验目的；
D、实验过程中，小灯泡发光，所以可探究石墨的导电性，故选项能达到实验目的。
故选B。
【例2】（2023·吉林·统考中考真题）化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验，验证质量守恒定律。

(1)实验一：称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧，待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2，m1与m2的大小关系是：m1 m2；
(2)实验二：将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后，观察到的现象是 ，白色固体消失，气球瘪缩，受浮力影响电子天平示数减小；
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料纸改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作为 ，待反应结束后，再次称量装置和药品的总质量，。电子天平示数不变；
(4)化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是 。
【答案】(1)=/等于
(2)产生气泡，气球膨胀，电子天平示数减小
(3)倾斜瓶子，使稀盐酸和碳酸钠混合
(4)反应前后原子种类、个数和质量都不变
【详解】（1）实验一：称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧，待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2，根据质量守恒定律可知，m1与m2的大小关系是：m1=m2；
（2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。实验二：将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶中，观察到的现象是产生气泡，气球膨胀，电子天平示数减小（气球膨胀产生向上的浮力）；
（3）为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料纸改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作是倾斜瓶子，使稀盐酸和碳酸钠混合，待反应结束后，由于二氧化碳没有逸出，再次称量装置和药品的总质量，电子天平示数不变；
（4）化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是反应前后原子种类、个数和质量都不变。
（2-3题装置改进类）
【变式1】（2023上·河南鹤壁·九年级期末）某化学兴趣小组利用图甲装置进行质量守恒定律的探究。
(1)锥形瓶底部放一些细沙的目的是 ，在导管口安装气球的目的是 。
(2)小新同学采用图乙所示的方法引燃瓶中的白磷，白磷引燃后瓶中的现象是 。
(3)某同学在实验结束后打开橡胶塞，发现瓶中又开始产生大量的烟，原因是 ，然后，他又立即将橡胶塞塞回去，这时天平 (填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】(1) 防止锥形瓶底炸裂 形成密封装置，平衡装置内外压强，防止胶塞冲出
(2)白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
(3) 剩余的白磷与空气中的氧气接触后继续燃烧 不平衡
【详解】（1）白磷燃烧放出大量热，锥形瓶底部放一些细沙的目的是防止白磷燃烧放热使锥形瓶受热不均匀而炸裂；
该实验是探究质量守恒定律，在导管口安装气球的目的是形成密封装置，防止体系中的物质逸散，给实验造成误差；还可以平衡装置内外压强，防止装置内气体受热膨胀使胶塞飞出；
（2）白磷引燃后瓶中的现象是白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；
（3）某同学在实验结束后打开橡胶塞，发现瓶中又开始产生大量的烟，这是因为：没有反应完的白磷与空气中的氧气接触后继续燃烧，然后他又立即将橡胶塞塞回去，这时由于与外界空气中的氧气发生了反应，则天平不平衡。
【变式2】（2024上·北京西城·九年级统考期末）用下图装置研究质量守恒定律。
(1)实验1能验证质量守恒定律，现象是锥形瓶中 ，电子天平示数 。
(2)实验2，观察到电子天平示数a中不变、b中变小。b中电子天平示数变小的原因是 。
【答案】(1) 银白色铁钉表面产生红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色 不变
(2)碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体，导致气球体积变大，浮力变大
【详解】（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以实验过程中观察到锥形瓶中银白色铁钉表面产生红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，该反应过程中与外界没有进行物质交换，电子天平示数不变；
（2）b中电子天平示数变小，是因为碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体，导致气球体积变大，浮力变大。
1．（2023·上海徐汇·统考三模）用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得质量为m1，引燃白磷，冷却后称得质量为m2。下列说法正确的是
A．实验中白磷一定要过量
B．实验过程中气球膨胀会影响实验结果
C．若装置气密性良好，则 m1=m2
D．反应生成P2O5的质量一定等于装置中白磷和氧气的质量和
【答案】C
【详解】A、该实验只要发生化学反应即可，实验中白磷不一定要过量，故A选项说法不正确，不符合题意；
B、气球作用是平衡气压，由于验证质量守恒定律中称量的质量是实验前和实验结束冷却后，所以实验过程中气球膨胀不会影响实验结果，故B选项说法不正确，不符合题意；
C、由质量守恒定律可知，化学反应前后参加反应的各物质的质量总和相等，所以若装置气密性良好，则 m1=m2，故C选项说法正确，符合题意；
D、由质量守恒定律可知，反应生成P2O5的质量一定等于装置中参加反应的白磷和氧气的质量和，故D选项说法不正确，不符合题意。
故选C。
【点睛】验证质量守恒定律的实验注意一定能够发生化学反应，若有气体参与应选择在密闭容器中进行。
2．（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）下列实验设计不能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】A、氢气在氧气中燃烧生成水，氢气是由氢元素组成，水是由氧元素组成，根据元素守恒，则说明水是由氢、氧元素组成，该设计能达到实验目的；
B、氯化钠和硝酸钾互相交换成分不能得到水、气体或沉淀，则两者不能发生反应，不能用于验证质量守恒定律，该设计不能达到实验目的；
C、铜片上的白磷燃烧，而红磷不燃烧，对比说明燃烧需要温度达到着火点以上，水中的白磷不燃烧，与铜片上的白磷对比说明燃烧需要与氧气接触，该设计能达到实验目的；
D、熟石灰为氢氧化钙的俗称，氯化铵能与氢氧化钙结合为有刺激性气味的氨气，但氯化钾不能，则能鉴别，该设计能达到实验目的。
故选B。
3．（2024上·河北邯郸·九年级统考期末）下列实验设计不能达到实验目的的是
A．探究铁生锈的条件之一是与空气(或氧气)接触
B．测定空气中氧气的含量
C．验证质量守恒定律
D．探究甲烷中是否含氢元素
【答案】C
【详解】A、左边试管中铁钉与氧气和水同时接触，发生锈蚀，右边试管中铁钉只与水接触，不会生锈，说明铁生锈的条件之一是与空气(或氧气)接触，故A能达到实验目的；
B、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，则装置中的气体减少，压强减小，烧杯中的水会倒吸入集气瓶中，且进入的水的体积即为氧气的体积，故B能达到实验目的；
C、盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，装置敞口，生成的二氧化碳气体逸出，天平失衡，不能用于验证质量守恒定律，故C不能达到实验目的；
D、将冷而干燥的烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上方，可观察到烧杯内壁出现水雾，说明甲烷燃烧生成了水，水是由氢元素和氧元素组成的，反应物氧气中含有氧元素，根据反应前后元素种类不变，说明甲烷中含有氢元素，故D能达到实验目的；
故选：C。
4．（2023上·江苏南京·九年级统考期中）用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)从宏观上看，硫酸铜是由 这三种元素组成的；从微观上看，硫酸铜是由 构成的(填粒子符号)。
(2)铁钉与硫酸铜溶液在锥形瓶内充分反应后，观察到锥形瓶内的实验现象是 。
(3)通过该实验可以证明， 等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和。
(4)下列现象能用质量守恒定律解释的是 (填字母)。
A．在密闭装置中，少量红磷燃烧后装置质量不变
B．在密闭装置中，少量水加热蒸发后装置质量不变
C．碳酸钠粉末和盐酸充分反应后，装置质量减小
D．铜丝在空气中加热至表面变黑，固体质量增大
【答案】(1) 铜、硫、氧 Cu2+、SO
(2)铁钉表面出现红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色
(3)参加化学反应的铁和硫酸铜的质量总和
(4)ACD
【详解】（1）宏观上用元素描述物质的组成，根据硫酸铜的化学式CuSO4可知其是由铜、硫、氧三种元素组成的，
微观上硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的，符号为：、；
（2）铁钉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，故现象为：铁钉表面出现红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色；
（3）反应前后天平指针没有发生偏转，由此可以证明参加化学反应的铁和硫酸铜的质量总和等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和；
（4）A、在密闭装置中，少量红磷燃烧后装置质量不变，化学反应前后质量不变，符合质量守恒定律，能用质量守恒定律解释；
B、在密闭装置中，少量水加热蒸发后装置质量不变，没有反生化学变化，不能用质量守恒定律解释；
C、化学反应前后物质质量总和不变，碳酸钠粉末和盐酸有气体产生逸散到空气当中，所以装置的质量减轻，符合质量守恒，能用质量守恒定律解释；
D、化学反应前后物质质量总和不变，反应物为铜和氧气，生成物为氧化铜，氧化铜质量大于铜和氧气的质量和，铜丝在空气中加热至表面变黑，固体质量增大，符合质量守恒，能用质量守恒定律解释；
故选ACD。
5．（2023上·河南南阳·九年级统考期中）某同学用如图所示的3个实验验证质量守恒定律：
(1)其中不能达到实验目的的是 （填字母代号），理由是 。
(2)由质量守恒定律可知。化学反应前后一定不变的是 （填序号）。
①原子数目②原子的种类③分子数目④分子的种类⑤元素的种类⑥物质的总质量⑦物质的种类
【答案】(1) C 反应生成的CO2逸散到了空气中
(2)①②⑤⑥
【详解】（1）其中不能达到实验目的是C，这是因为碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳逸出装置。
（2）根据质量守恒定律：化学反应前后，一定不变的是原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、元素质量、各物质的质量总和，故填：①②⑤⑥。
【点睛】本题考查质量守恒定律的知识，难度不大，根据所学知识结合装置图进行分析解答。
6．（2024上·贵州黔东南·九年级校联考期末）在“质量守恒定律”的课堂学习中，同学们设计了如下图所示的实验来验证质量守恒定律。回答下列问题：
【实验验证】
(1)A 实验反应前后锌片和硫酸铜溶液的总质量 （填“相等”或“不相等”），由此可知化学反应前后物质总质量 （填“相等”或“不相等”），A实验 （填“是”或“否”）遵守质量守恒定律。
(2)B实验中天平指针会向 （填“左”或“右”）偏转，原因是 。
【微观解释】
(3)由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是 （填序号）。
A．原子种类B．原子数目C．原子质量D．分子种类
【综合应用】
(4)12g碳在空气中完全燃烧后，生成二氧化碳的质量 （填“大于”、“小于”或“等于”）12g。
(5)结合本实验得出，有气体参加或气体生成的反应，在验证质量守恒定律时，实验应在 中进行。
【答案】(1) 相等 相等 是
(2) 右 蜡烛燃烧产物逸散到空气中去了
(3)ABC
(4)大于
(5)密闭仪器
【详解】（1）锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，根据质量守恒定律可知，A 实验反应前后锌片和硫酸铜溶液的总质量相等；
根据A实验反应前后质量相等的现象，推出化学反应前后物质总质量相等；
所有的化学反应都遵守质量守恒定律，A实验发生了化学变化，故也一定遵守质量守恒定律；
（2）蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气散逸到了空气中去了，造成左盘中质量减轻，故天平指针向右偏转；
（3）化学变化是分子分成原子，原子组成新分子的过程，原子种类、原子数目、原子质量都没有发生变化，故化学反应前后质量守恒，故选ABC；
（4）根据质量守恒定律可知，参加反应的碳质量与氧气质量的总和等于生成的二氧化碳质量，故二氧化碳质量大于碳的质量，大于12g；
（5）为避免气体的逸出和进入造成质量的变化，故有气体参加或气体生成的反应，在验证质量守恒定律时，实验应在密闭仪器中进行。
7．（2024上·广西柳州·九年级校联考期末）某同学以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象证明“质量守恒定律”，设计的实验装置如图甲所示。
(1)实验步骤如下：
①按如图方式放好仪器，使天平平衡，记录称量数据。
②将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中，观察到锥形瓶中产生大量气泡。
③当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了，小明又重新做了一遍实验，天平依然向右偏。你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的___________(填序号)。
A．该反应前后原子的种类，数目变少
B．该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C．空气的浮力作用干扰了实验结果
D．生成气体的反应不遵守质量守恒定律
(2)小华同学用图乙所示装置进行实验，反应前称得左盘内装置及物质总重量为 ，然后注入硫酸铜溶液，观察到锥形瓶内有蓝色沉淀生成，充分反应后，能证明质量守恒定律的现象是 。
(3)结论分析：请你从原子的角度解释质量守恒的原因是 。
【答案】(1)C
(2) 73.2g/73.2克 天平仍然平衡
(3)化学反应前后，原子种类没有改变，原子数目没有增减，原子质量没有改变
【详解】（1）A、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，该选项说法不正确；
B、根据质量守恒定律，反应生成物的总质量等于反应物的总质量，该选项说法不正确；
C、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应生成了气体，则气球膨大，空气的浮力作用使装置收到向上的浮力，干扰了实验结果，该选项说法正确；
D、一切化学反应都遵循质量守恒定律，则生成气体的反应也遵守质量守恒定律，该选项说法不正确；
故选：C。
（2）使用托盘天平，遵循“左物右码”的原则，左盘质量=右盘质量+游码质量，则反应前称得左盘内装置及物质总重量为：50g+20g+3.2g=73.2g；
然后注入硫酸铜溶液，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，锥形瓶内的现象为产生蓝色沉淀，充分反应后，天平仍然平衡，则能证明质量守恒定律；
（3）从原子的角度解释质量守恒的原因是：化学反应前后，原子种类没有改变，原子数目没有增减，原子质量没有改变。
8．（2023上·陕西咸阳·九年级咸阳市实验中学校考阶段练习）老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题：
(1)第1组设计甲图的实验方案，用电子秤称量，读取反应前后的总质量。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②有同学认为该实验会产生误差，理由是气球膨胀后不可忽略 的影响。
(2)第2小组设计了乙图方案，既能探究质量守恒定律，还能测定空气中氧气的含量。连接好装置后，检查装置的气密性。关闭弹簧夹，强光引燃白磷，待充分反应并冷却至室温后，打开弹簧夹。
①为测定空气中氧气的含量，实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、 。
②用此装置探究质量守恒定律时，若取用白磷的量不足，对实验结果 (填“有”或“无”)影响。
【答案】(1) 浮力
(2) 注射器反应前后的体积 无
【详解】（1）①锥形瓶内过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气，化学方程式。故填：。
②锥形瓶内过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下反应生成氧气，使锥形瓶内压强增大，小气球膨胀，气球膨胀体积增大，排开空气体积增大，浮力变大，所以该实验会产生误差，理由是气球膨胀后不可忽略浮力的影响。故填：浮力。
（2）①由于注射器与锥形瓶(含导管)相连，所以为测定空气中氧气的含量，实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、注射器反应前后的体积等。故填：注射器反应前后的体积。
②质量守恒定律的内容是：参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。所以用此装置探究质量守恒定律时，若取用白磷的量不足，对实验结果无影响。故填：无。
9．（2024上·广西柳州·九年级校联考期末）某同学以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象证明“质量守恒定律”，设计的实验装置如图甲所示。
(1)实验步骤如下：
①按如图方式放好仪器，使天平平衡，记录称量数据。
②将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中，观察到锥形瓶中产生大量气泡。
③当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了，小明又重新做了一遍实验，天平依然向右偏。你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的___________(填序号)。
A．该反应前后原子的种类，数目变少
B．该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C．空气的浮力作用干扰了实验结果
D．生成气体的反应不遵守质量守恒定律
(2)小华同学用图乙所示装置进行实验，反应前称得左盘内装置及物质总重量为 ，然后注入硫酸铜溶液，观察到锥形瓶内有蓝色沉淀生成，充分反应后，能证明质量守恒定律的现象是 。
(3)结论分析：请你从原子的角度解释质量守恒的原因是 。
【答案】(1)C
(2) 73.2g/73.2克 天平仍然平衡
(3)化学反应前后，原子种类没有改变，原子数目没有增减，原子质量没有改变
【详解】（1）A、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，该选项说法不正确；
B、根据质量守恒定律，反应生成物的总质量等于反应物的总质量，该选项说法不正确；
C、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应生成了气体，则气球膨大，空气的浮力作用使装置收到向上的浮力，干扰了实验结果，该选项说法正确；
D、一切化学反应都遵循质量守恒定律，则生成气体的反应也遵守质量守恒定律，该选项说法不正确；
故选：C。
（2）使用托盘天平，遵循“左物右码”的原则，左盘质量=右盘质量+游码质量，则反应前称得左盘内装置及物质总重量为：50g+20g+3.2g=73.2g；
然后注入硫酸铜溶液，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，锥形瓶内的现象为产生蓝色沉淀，充分反应后，天平仍然平衡，则能证明质量守恒定律；
（3）从原子的角度解释质量守恒的原因是：化学反应前后，原子种类没有改变，原子数目没有增减，原子质量没有改变。
10．（2024上·西藏林芝·九年级统考期末）白磷、红磷都是可燃物，都可以在一定条件下燃烧。以下是利用它们的可燃性进行的三个实验，请分别回答问题。
(1)通过实验1可以探究燃烧的条件。烧杯中放有热水，a、b、c处分别放有药品，实验中只有a处的白磷燃烧，a与c对比、a与b对比说明燃烧需要的条件是可燃物与氧气接触和 ，白磷燃烧的化学方程式为 。
(2)通过实验2可以测定 。集气瓶中的红磷熄灭，冷却后打开弹簧夹，当观察到 的现象时，说明达到了该实验的目的。
(3)通过实验3可以验证质量守恒定律。实验前将白磷放入锥形瓶中，称量装置的总质量，引燃白磷，待反应后再称量装置的总质量，发现托盘天平保持平衡，整个实验过程中气球会出现的现象是 。
【答案】(1) 温度达到着火点
(2) 空气中氧气含量 烧杯中的水进入集气瓶中，液面上升到刻度1处
(3)气球先膨胀后变小
【详解】（1）燃烧需要三个条件同时具备，即可燃物、氧气、温度达到着火点；白磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为；故答案为：温度达到着火点；；
（2）实验2可以测出空气中氧气的含量，即氧气约占空气总量的，待集气瓶中的红磷熄灭，冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶中，进入水的体积就是消耗氧气的体积，所液面约上升到刻度1处；故答案为：空气中氧气含量；烧杯中的水进入集气瓶中，液面上升到刻度1处；
（3）锥形瓶中白磷燃烧放出热量，使瓶内气体急剧膨胀，所以气球先膨胀，燃烧熄灭后，冷却到室温，由于白磷熄消耗瓶内氧气，瓶内气体减少，压强减小，所以气球又变小；故答案为：气球先膨胀后变小。
11．（2024上·四川泸州·九年级校联考阶段练习）化学课堂上，老师如图1演示了教材中两个实验，用于验证质量守恒定律。

(1)图A实验中，发生的反应化学方程式是 。
(2)同学们对AB实验分别进行了两次称量得如下数据，其中一定有误的是 （填序号）。
(3)为达到验证量守恒定律的目的，小林更换了B实验中的药品，以下改进正确的是 （填序号）。
①换成双氧水和二氧化锰 ②换成氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液 ③换成白糖和蒸馏水
(4)为达到验证质量守恒定律的目的，小郭更换了B实验的装置，如图2所示，此装置中气球的作用是 （填序号）。
①控制气体的总量 ②盛放、添加固体药品 ③调节装置的压强 ④调节装置的容积
改变装置后进行实验，最终发现天平示数变小，原因是 。
【答案】(1)
(2)③
(3)②
(4) ②③④ 气球膨胀，浮力增大
【详解】（1）图A实验中，红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：；
（2）B装置没有密闭，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳逸出到空气中，总质量减少，③一定错误，故选：③；
（3）A、将药品换成双氧水和二氧化锰，反应生成的气体逸出装置，不能验证量守恒定律，故选项不符合题意；
B、将药品换成氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，能验证量守恒定律，故选项符合题意；
C、将药品换成白糖和蒸馏水，该过程发生的是物理变化，不能验证量守恒定律，故选项不符合题意；
故选：B；
（4）为达到验证质量守恒定律的目的，小郭更换了B实验的装置，如下图所示，此装置中气球的作用是①控制气体的总量，气体总量是由反应物决定的，错误；②盛放、添加固体药品，由图可知气球可以承装药品，添加药品，正确；③调节装置的压强，气球可以缓冲压强，正确；④调节装置的容积，气球可以变大变小，调节容积，正确；故选：②③④；改变装置后进行实验，最终发现天平示数变小，原因是二氧化碳气体在气球中会产生浮力。
12．（2024上·山东泰安·八年级校考期末）某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律：
(1)甲同学用图A所示实验，在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷。目的是 ，此实验中气球的主要作用是 。实验过程中产生的现象是 。
(2)乙同学用B装置探究质量守恒定律，开始时天平平衡，取下烧杯然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放到天平上，发现天平的指针偏右。
①造成天平的指针向右偏转的原因是 。
②若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如下图所示，其他操作不变，最终天平仍不平衡。原因可能是气球受到的向上的 影响了称量结果。
(3)丙同学认为C实验证明了质量守恒定律。请你从原子的角度说明质量守恒的原因是 。
(4)丁同学用镁条在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小，联系实验现象，可能的原因是 。如果在燃着的镁条上方罩上罩，将生成物全部收集起来称量，则比原镁条的量 (填“大”“小”或“相等”)。
(5)综上所述，A、B、C、D所示四个实验中能用质量守恒定律解释的是实验 。在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到 。
【答案】(1) 防止锥形瓶受热不均而炸裂 形成封闭体系，平衡装置内外压强，防止瓶塞冲出 白磷燃烧产生大量白烟，放热，气球先变大后变小，天平平衡
(2) 反应产生的二氧化碳逸散到空气中 浮力
(3)化学反应前后原子的种类、数目和质量不变
(4) 反应生成的部分氧化镁逸散到空气中 大
(5) ABCD 在密闭容器中进行
【详解】（1）用图A所示实验，由于白磷燃烧会放出大量的热，所以在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，目的是防止锥形瓶受热不均而炸裂；此实验中气球形成密封装置，还可以平衡装置内外压强，防止白磷燃烧放出大量的热，导致瓶内压强增大，瓶塞冲出；实验过程中产生的现象是白磷燃烧产生大量白烟，放热，气球先变大后变小，天平平衡。
（2）①碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体逸散到空气中，左盘质量减少，造成天平的指针向右偏转；
②若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，其他操作不变，最终天平仍不平衡。原因可能是气球受到的向上的浮力影响了称量结果。
（3）C实验铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应前后总质量不变，证明了质量守恒定律；从原子的角度说明质量守恒，是因为化学反应前后原子种类、质量和数目都不变。
（4）用镁条在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小，可能的原因是反应生成的部分氧化镁逸散到空气中；如果在燃着的镁条上方罩上罩，将生成物全部收集起来称量，则比原镁条的质量大，是因为氧气参加了反应。
（5）一切化学反应都遵循质量守恒定律，ABCD均发生可化学反应，均能用质量守恒定律解释；在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到在密闭容器中进行。
13．（2024上·北京西城·九年级北师大实验中学校考期末）用下图实验研究质量守恒定律。
(1)实验1，反应后天平指针 （填“偏左”、“偏右”或“不偏转”）。
(2)实验2，能证明化学反应发生的现象是 。
(3)实验3中气球的作用是 。实验中观察到气球的变化是 （填序号）。
A．先变鼓后变瘪 B．先变瘪后变鼓 C．先变鼓后回复原状
(4)三个实验中，遵守质量守恒定律的是 。
【答案】(1)偏右
(2)铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色
(3) 调节气压，形成密闭体系 A
(4)实验 1、2、3
【详解】（1）盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，生成的二氧化碳气体逃逸，所以反应后天平指针偏右。故填：偏右。
（2）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，能证明化学反应发生的现象是：铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色。故填：铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色。
（3）实验3中气球的作用是：调节气压，形成密闭体系；红磷燃烧放热，导致装置内气体膨胀，气球先变鼓，反应完毕，消耗了氧气，恢复至起始温度，气球后变瘪。故填：调节气压，形成密闭体系；A。
（4）所有化学变化都遵循质量守恒定律，所以三个实验中，遵守质量守恒定律的是实验 1、2、3，故填：实验 1、2、3。
14．（2023上·山东济南·九年级统考期中）请回答下列问题。
(1)某化学兴趣小组欲通过实验探究化学反应中的质量守恒，请回答相关问题。
【实验设计】甲同学选用白磷进行实验，乙同学选用硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液进行实验，甲、乙同学选用的实验装置如图所示。

【实验现象】
①甲同学观察到的实验现象为 ，托盘天平平衡。
②乙同学观察到的实验现象为烧杯内产生蓝色沉淀，托盘天平 （填“平衡”或“不平衡”）。
【实验结论】甲同学和乙同学根据实验现象，得出化学反应都遵循质量守恒定律。分析原因，他们认为在化学反应前后，一定不变的是 （填选项序号、合理均选）
①分子种类；②原子种类；③分子数目；④原子数目；⑤元素种类
【交流反思】丙同学将镁条在氧气中充分燃烧，然后将生成物全部收集起来，并准确称量了生成物的总质量，发现反应后生成物的质量大于反应前镁条的质量。所以丙同学提出镁条燃烧的反应不遵循质量守恒定律。你是否同意他的观点？ （填“同意”或“不同意”）。请解释此实验现象产生的原因： 。
(2)某化学兴趣小组在学习O2制备时，对MnO2做催化剂加快过氧化氢分解产生了兴趣，他们提出疑问：其他物质能否对过氧化氢分解速率产生影响？
【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多，如：使用催化剂、改变反应物的浓度等。
【实验探究】同学们按右图组装实验装置，在室温下分别进行了四组实验，并用O2传感器测定实验过程中O2含量的变化情况，得到如下图所示曲线：

【实验结论】
I.对比第1~3组实验曲线，进行分析：
①CuO粉末对H2O2的分解 （填“有”或“无”）催化作用；
②实验中对H2O2分解催化效果最优的物质是 。
③设置第1组实验的目的是 。
Ⅱ.对比第3、4两组实验曲线，据此可得出的结论为： 。
【答案】(1) 白磷燃烧产生白烟，气球开始膨胀，冷却后又变瘪 平衡 ②④⑤ 不同意 有氧气参加化学反应
(2) 有 MnO2/二氧化锰 对比 其他条件相同时，过氧化氢浓度越大分解速率越快
【详解】（1）[实验现象]①甲中白磷燃烧产生大量白烟，放出热量使气球膨胀，待白烟消失冷却至室温后，因白磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小气球变瘪，故答案为：白磷燃烧产生白烟，气球开始膨胀，冷却后又变瘪；
②乙同学实验中硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应，生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠，反应没有气体参与，在敞口容器中进行反应前后质量仍然相等，托盘天平平衡，故答案为：平衡；
[实验结论]原子是化学变化中的最小微粒，化学反应前后原子种类，数目，元素种类都不变，故答案为：②④⑤；
[交流反思]质量守恒定律是化学反应前后反应物与生成物的质量总和不变，镁条在氧气中充分燃烧，有氧气参加反应，所以生成氧化镁质量大于镁条质量，故答案为：不同意；有氧气参加化学反应；
（2）Ⅰ.①对比第1组和第2组实验可知，相同时间内，第2组产生氧气多，所以CuO粉末对H2O2的分解有催化作用，故答案为：有；
②对比第2组和第3组实验可知，相同时间内，第3组实验产生氧气多，所以MnO2粉末对H2O2的分解催化效果最好，故答案为：MnO2；
③设置第1组没有催化剂的实验，目的是和后面几组有催化剂的实验对比，故答案为：对比；
Ⅱ.对比第3、4两组实验可知，其他条件相同时，过氧化氢浓度越大分解速率越快，故答案为：其他条件相同时，过氧化氢浓度越大分解速率越快。
15．（2023上·江苏盐城·九年级统考期中）质量守恒定律是自然界的基本定律之一。项目化学习小组以“探究质量守恒定律”为主题开展项目化探究学习。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【猜想与假设】猜想1：不相等；猜想2：相等。
【查阅资料】碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式：。
【实验探究】
(1)用托盘天平分别称量反应前后装置的质量，并填写下表中空格。
【评价分析】
(2)两个实验得出了相反结论，经过讨论分析，猜想 成立。
【得出结论】
(3) 等于反应后生成的各物质的质量总和，其微观本质是 。
【总结反思】
(4)验证质量守恒定律，若反应有气体生成时，应在 中进行。
【拓展延伸】
(5)有同学提出设计如图实验：将蒸馏水加到酒精中来验证质量守恒定律，其他同学认为该设计是错误的，原因是 。

【解释应用】学习小组利用31.6g高锰酸钾制取氧气，试管中固体质量随时间变化如图所示。

(6)反应结束可制得氧气的质量为 g。
(7)A点时对应的固体成分 （填物质化学式）。
(8)B中二氧化锰的质量分数 。（结果精确到0.1%）
【答案】(1) 向右 红磷燃烧产生白烟，放热
(2)2
(3) 参加化学反应的各物质的质量总和 化学反应前后原子种类、数目和质量都不变
(4)密闭或密封
(5)蒸馏水和酒精混合发生的是物理变化
(6)3.2
(7)、和
(8)30.6%
【详解】（1）甲组：碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，散逸到了空气中，故甲组中导致指针向右偏转；
乙组：锥形瓶内的现象是红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，同时可以看到气球先变大后变小，天平平衡。
（2）甲组如果在密闭容器中进行实验，二氧化碳不会扩散，则天平平衡，所以猜想2正确。
（3）猜想2正确，说明参加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；质量守恒定律的微观本质是：化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变，故化学反应前后，物质的总质量不变。
（4）由以上实验可知，验证质量守恒定律时，若反应有气体生成或者有气体参加化学反应时，应在密闭容器中进行，以免天平不平衡，导致得不到正确结论。
（5）蒸馏水和酒精混合，无新物质生成，属于物理变化，不能验证质量守恒定律，故实验设计是错误的。
（6）根据质量守恒定律，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应生成氧气逸出，固体减少的质量就是生成的氧气质量，因此氧气的质量是31.6g-28.4g=3.2g。
（7）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应生成氧气逸出，固体质量就会减少。A点时，表示高锰酸钾未完全反应，此时固体是生成的锰酸钾、二氧化锰和未反应的高锰酸钾；故填：KMnO4、K2MnO4、MnO2；
（8）由图知，B点后固体质量保持不变，则B点时高锰酸钾完全反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，设完全反应后生成二氧化锰的质量为x。
B点固体中二氧化锰的质量分数为×100%≈30.6%。
改变点燃方式
利用放大镜会聚太阳光，点燃密闭容器内的红磷，优点是装置简单，操作方便，现象明显，且防止烧热的玻璃管伸入瓶内过程中，导致瓶内的气体受热膨胀逸出。
改变测量方式
该验证实验一般都是用托盘天平来衡量,而托盘天平的灵敏度较低,而实验所取用的磷质量较小,实验结果说服力不强。利用电子天平测量质量变化，灵敏度更高，更有说服力，并减少调节托盘天平的时间。
改变反应原理
利用在密闭装置内铜氧化，称量反应前后的质量变化，发生反应的化学方程为2Cu+O22CuO
改变装置
1.磷燃烧实验中，用注射器代替气球，优点是比气球更不易漏气，操作比气球简单。
2.碳酸钠与盐酸的反应改在密封的可乐瓶内进行，优点是采用了生活中常见的物品-可乐瓶，而可乐瓶能承受更大的压强，使实验更安全，气体收集在可乐瓶中，不会使可乐瓶的体积变大，实验设计更科学合理。也可用锥形瓶，安装配有胶头滴管的单孔塞。但药品用量要小。
3.镁条燃烧改为在密封装置内点燃。改进装置能够使反应前后质量不变化。得出正确实验结论。




A．证明水是由氢、氧元素组成
B．验证质量守恒定律
C．探究可燃物燃烧的条件
D．鉴别氯化钾和氯化铵
序号
①
②
③
④
实验类别
A实验
A实验
B实验
B实验
反应前称量/g
280
283.5
250.3
255.2
反应后称量/g
280
283
250.9
254.l
组别
试剂
第1组
2mL 5%H2O2
第2组
第3组
第4组
方案一
方案二
实验方案


实验现象
有气泡产生，天平指针 偏转（填写“向左”“向右”或“不”）
锥形瓶内 ，天平指针没有偏转
实验结论
猜想1正确
猜想2正确