中小学教育资源及组卷应用平台 4.2 化学反应中的质量关系 【题型1】实验验证化学反应中的质量关系 1.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，请根据如图回答问题： 【信息提示】硫酸铜与氢氧化钠反应： (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分度盘的中央：两种物质反应后，托盘天平的指针会发生偏转吗？ ，其原因是 。B装置在反应前天平的指针在刻度盘的中央，反应后指针会 （填“向右偏”“向左偏“指向中央”） (2)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。 (3)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 【答案】(1) 会 反应生成的二氧化碳气体逸出 指向中央 (2)密闭 (3)①③/③① 【详解】（1）烧杯内稀盐酸与大理石反应的体系是敞开体系，即生成的二氧化碳气体会逸散到空气中，故反应后烧杯内的质量会减小，故指针会发生偏转，向右偏转。故填：会；反应生成的二氧化碳气体逸出； B装置是硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，没有气体生成，所以反应前后质量不变，所以在反应前天平的指针在刻度盘的中央，反应后指针会指向中央； （2）当反应有气体参加反应或有气体生成的时候，若为敞开体系，则无法准确称量所有反应物或所有生成物的质量总和，故一定要在密闭体系中进行才能得出正确的结论。故填：密闭。 （3）化学反应的本质是分子分成原子，原子再重新组合，构成新的分子，故化学反应的过程中原子的种类、数目、质量均不变。故选：①③。 2.兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究，实验方案如下： 【分析交流】 (1)方案A中红磷燃烧的现象为_____，方案B中铁与硫酸铜反应的化学方程式为_____。两个方案反应前后天平均保持平衡，说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。 【发现问题】方案A中因有氧气参加反应，故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应，反应物和生成物都没有气体，为什么也要用密闭装置呢？ (2)于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如下图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐_____（填“增强”或“减弱”），那么导致这一现象出现的原因又是什么？ 【提出猜想】 猜想甲：硫酸铜溶液和铁作用所致； 猜想乙：硫酸铜溶液和空气作用所致； 猜想丙：硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。 【进行实验】 (3)为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等，实验过程如下表，请完成表格中①、②两处填空。 实验序号 实验1 实验2 实验3 实验内容 （部分仪器略去） 实验现象 pH先减小后略增大 pH略增大 pH不变 实验结论 猜想_____成立 【反思拓展】 (4)通过以上探究活动，请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是_____。 (5)蜡烛燃烧后固体质量减小，请设计实验验证该反应是否遵守质量守恒定律。写出你的简明方案：_____。 【答案】(1) 剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (2)增强 (3) 5 丙 (4)防止溶液酸性增大与铁钉反应产生氢气使装置质量减小，无法验证质量守恒定律 (5)取一套装置气密性良好的集气瓶和带有燃烧匙的橡皮塞，将蜡烛固定在燃烧匙上，将蜡烛、橡皮塞、燃烧匙和集气瓶放在天平上称量后，放置在桌面上，点燃蜡烛迅速将蜡烛伸入集气瓶并塞紧橡皮塞，待蜡烛熄灭后将装置整体放在天平上称量，若质量不变，则遵循适量守恒定律 【详解】（1）红磷燃烧会产生大量白烟，放出热量，故填：剧烈燃 ... ...
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