第五单元 课题1 质量守恒定律-九年级化学上册实验探究专练（人教版）

第五单元课题1质量守恒定律（34道题）考试时间：100分钟；1．某教师为了培养学生学科素养与实验探究意识，在实验课上鼓励并指导学生进行了关于“反应前后物质质量关系”的实验探究：（提出问题）物质发生化学变化前后总质量真的不变吗？（实验与讨论）如图实验：（1）若甲组实验燃烧前后称量的总质量均为27.6g，则托盘天平中游码的读数为___________g。该组实验的化学反应方程式是___________。如果发现托盘天平指针偏向右边，造成的原因可能是___________（写一条即可）。（2）乙组实验药品混合前、后称量的质量关系为m前>m后，原因是___________；若该实验试剂不变，则此装置的改进方法是___________。（3）丙组实验药品混合前、后称量的质量关系为m前=m后，乙组同学认为实验成功，甲组同学认为该实验不能验证质量守恒定律，原因是___________。（4）丁组实验硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后各物质的质量总和___________（填“有”或“无”）变化。（实验结论）物质发生化学变化前后总质量真的不变。（实验拓展）若把甲中的红磷换成白磷如图A做实验，结果物质质量反应前后守恒，A中白磷有剩余。反应完成后为了防止白磷自燃，将锥形瓶瓶口倒置于盛有热水的水槽中如图B，瓶口紧贴水面，拔下瓶塞，发现水进入锥形瓶中，约占锥形瓶容积的___________，剩余白磷不能燃烧，原因是___________。【答案】（1）2.6未冷却至室温就称量（合理即可）（2）反应生成的二氧化碳逸散到空气中在密闭装置中进行（3）该变化为物理变化（合理即可）（4）无1/5瓶内剩余气体不支持燃烧（合理即可）【解析】（1）若甲组实验燃烧前后称量的总质量均为27.6g，则托盘天平中游码的读数为27.6g-20g-5g=2.6g，图中是红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：，如果发现托盘天平指针偏向右边，造成的原因可能是反应后没有冷却至室温就称量，此时气球处于膨胀状态，产生了浮力，故填：2.6；；未冷却至室温就称量（合理即可）；（2）乙组实验药品混合前、后称量的质量关系为m前＞m后，原因是反应生成的二氧化碳逸出装置，若该实验试剂不变，则此装置的改进方法是在密封装置中进行。故填：反应生成的二氧化碳逸散到空气中；在密封装置中进行；（3）丙组实验药品混合前、后称量的质量关系为m前＝m后，乙组同学认为实验成功，甲组同学认为该实验不能验证质量守恒定律，原因是酒精不能和水反应，物理变化不能用来验证质量守恒定律，故填：该变化为物理变化（合理即可）；（4）丁组实验中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁钉与硫酸铜溶液反应前后各物质的质量总和无变化，故填：无；（5）为了防止白磷自燃，将锥形瓶瓶口倒置于盛有热水的水槽中如图B,瓶口紧贴水面，拔下瓶塞，发现水进入锥形瓶中，约占锥形瓶容积的1/5，是因为氧气约占空气总体积的五分之一，剩余白磷不能燃烧，原因是瓶内剩余气体不支持燃烧，故填：1/5；瓶内剩余气体不支持燃烧（合理即可）。2．化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，该反应的化学方程式为___。某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的某次实验兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。（提出问题）氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？（查阅资料）①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在；②氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；③氯酸钾和氯化钾可溶于水中，而二氧化锰难溶于水中。（猜想假设）猜想一：该气体为O2；猜想二：该气体为_______；猜想三：气体为O2和Cl2的混合物。（实验探究）序号操作现象结论方案Ⅰ用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色。猜想_______成立。方案Ⅱ用向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。木条___，淀粉碘化钾试纸变为___色。猜想三成立。（反思评价）为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是_______。老师：不需要进行实验，就能排除猜想一，理由是_______。（拓展应用）实验结束后，该组同学准备回收固体剩余物中的不溶物二氧化锰，实验的主要步骤为：①溶解、②__。③洗涤、④干燥。步骤②中用到玻璃棒的作用是_______。【答案】2KClO32KCl+3O2↑Cl2一复燃蓝利用排水法收集氧气是没有气味的气体过滤引流【解析】氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；猜想假设：根据质量守恒定律和反应物中元素的种类可喺如下猜想：

猜想一：该气体为O2；

猜想二：该气体为Cl2；

猜想三：该气体为O2和Cl2的混合物。

故填：Cl2。

实验探究：方案I：用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶，木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色，根据“氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝”可知，说明气体是氧气，猜想一正确；方案II：向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶，木条复燃，淀粉碘化钾试纸为蓝色，说明气体中含有氧气和氯气，猜想三正确；反思评价：①不合理处是利用排水法收集，是因为氯气能和水反应生成次氯酸和盐酸，利用排水法收集时，氯气和水反应生成了其它物质；②不需要进行实验，就能排除猜想一，理由是氧气是没有气味的气体；拓展应用：二氧化锰不溶于水。实验结束后，该组同学准备回收固体剩余物中的不溶物二氧化锰，实验的主要步骤为：①溶解、②过滤、③洗涤干燥。步骤②中用到玻璃棒的作用是引流。3．质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。（1）发现质量守恒定律的科学家是___________。（填序号）A．汤姆森B．舍勒C．拉瓦锡D．普利斯特里（2）某校甲、乙两个兴趣小组根据课本分别设计了如下的实验来验证质量守恒定律。（确定化学反应）甲组：氢氧化钠（NaOH）溶液和硫酸铜（CuSO4）溶液反应，生成氢氧化铜和硫酸钠。乙组：盐酸和大理石（主要成分是CaCO3）反应，生成二氧化碳、水和氯化钙。（进行实验）如图所示，甲小组把盛有适量CuSO4溶液的小试管放入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，乙小组把盛有适量大理石的小试管放入盛有稀盐酸的烧杯中；然后将烧杯放到天平上，用砝码平衡；接着取下烧杯并将其倾斜，使试管和烧杯内的两种溶液混合发生反应，待反应后再把烧杯放到天平上，观察天平是否平衡。（实验现象）反应后，甲小组的天平指针指向刻度盘的___________，乙小组的天平指针指向刻度盘的___________（选填“左边”、“右边”或“中间”）。（解释与结论）甲小组的结论为___________；乙小组的结果与之不同的原因是___________。（反思与评价）（1）比较两个小组的实验设计，若使用的试剂不变，应改进的是___________；由此，你将得出新的结论：探究或验证反应物与生成物的质量关系时，___________。（2）从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是___________（填序号）。①原子的种类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【答案】C（实验现象）中间右边（解释与结论）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反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中（反思与评价）将乙小组中的烧杯改为密闭容器并使用气球等作为缓冲装置有气体参加或生成的反应，应在密闭容器内进行①③⑥【解析】（1）发现质量守恒定律的科学家是拉瓦锡；（2）[实验现象]依据质量守恒定律可知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，甲小组的实验是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应前后物质都在烧杯内，所以甲小组的天平指针指向刻度盘的中间；乙小组的实验是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，由于装置敞口，反应后二氧化碳气体逸出，则反应后烧杯内物质的质量小于反应前烧杯内物质的质量，因此乙小组的天平指针指向刻度盘的右边；[解释与结论]通过上述分析，甲小组的天平平衡，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；乙小组的结果与之不同的原因是反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，因此烧杯内总质量减少；[反思与评价]（1）有气体逸出的实验必须在密闭容器中进行，因此将乙小组中的烧杯改为密闭容器并使用气球等作为缓冲装置；探究或验证反应物与生成物的质量关系时，有气体参加或生成的反应，应在密闭容器内进行；（2）化学变化的实质是分子分裂成原子，原子重构成新的分子，因此在化学反应前后一定不变的是原子的种类、数目、质量，故选①③⑥。【点睛】所有的化学变化都遵循质量守恒定律，在做有气体参与或生成的实验探究时，要选择密闭装置，并且考虑实验的安全性和准确性。4．84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。（查阅资料）84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。（实验1）取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生；然后_______(填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。（提出问题）在上述反应中，NaClO的作用是什么？（作出猜想）猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应；猜想二：作_______，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。（实验2）①按如图所示组装实验装置，并检查装置的气密性；②向锥形瓶中加入30mL84清毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。第1次第2次第3次第4次第5次收集气体的总体积/mL140280365x375（1）表中的数据x=_______。（2）分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是_______。（分析讨论）NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成_______和水。（拓展反思）生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！生活中下列使用消毒剂的做法正确的是（）A．不同的消毒剂可随意混合使用B．使用84消毒液的浓度越高越好C．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾D．84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存【答案】（实验1）把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃催化剂（实验2）（1）370（2）每次加入的过氧化氢溶液体积不变，如果NaClO是催化剂，则每次产生气体的体积相等，但实验结果产生气体的体积不等，在减少氯化钠CD【解析】实验1：产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，说明是氧气；作出猜想：在分解过氧化氢制氧气时，二氧化锰是催化剂，故猜想二：作催化剂；实验2：（1）由表可知，第1次加入5mL过氧化氢溶液，产生140mL气体，第2次加入5mL过氧化氢溶液，产生280mL-140mL=140mL气体，第3次加入5mL过氧化氢溶液，产生365mL-280mL=85mL，如果NaClO是催化剂，每次加入5mL过氧化氢溶液产生气体的体积应该相同，产生气体的体积减少，说明NaClO参与了反应，且第3次NaClO完全反应，故第4次加入5mL过氧化氢溶液，会排出5mL气体，故x=365mL+5mL=370mL；（2）由（1）的分析可知，NaClO参与了反应，故猜想一正确，依据是：每次加入的过氧化氢溶液体积不变，如果NaClO是催化剂，则每次产生气体的体积相等，但实验结果是产生气体的体积不等，在减少；分析讨论：根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Na、Cl、O、H，生成物中含H、O，故生成物中还应含Na、Cl，故NaClO与过氧化氢溶液反应除生成氧气外，还生成NaCl和水；拓展反思：A.不同的消毒剂不可随意混合使用，如NaClO能与过氧化氢反应，不符合题意；B.使用84消毒液的浓度不是越高越好，84消毒液具有强氧化性，浓度过高，会腐蚀家具等，不符合题意；C.酒精具有可燃性，使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾，符合题意；D.84消毒液的主要成分是次氯酸钠，次氯酸钠见光易分解、酒精具有挥发性，故84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存，符合题意。故选CD。5．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成"进行了探究（作出猜想）小组同学认为绿色植物通过光合作用将CO2和H2O转化成葡萄糖和O2，萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。（实验验证）方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。（1）小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是___________。方案二：小刚用下图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。（2）先通入一会儿氮气的原因：___________。（3）观察到___________出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。（4）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用上图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下实验过程实验现象小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往硬质玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；②___________。（实验结论）蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。（计算验证）（5）现称取68.4g蔗糖在足量氧气中充分燃烧，测得生成105.6gCO2和39.6gH2O，则蔗糖中碳、氢、氧元素的质量比为___________。（请写出详细的计算过程）【答案】（1）氧气中含有氧元素（2）排净装置内的空气（或氧气）（3）烧杯中有水雾，烧杯内壁上出现水珠（4）澄清石灰水变浑浊（5）72:11:88。【解析】（1）化学反应前后元素种类不变；反应中有氧气参与，能提供氧元素，故不能确定蔗糖是否含有氧元素。（2）先通入一会儿氮气的原因：排净装置内的空气（或氧气），防止干扰实验。（3）观察到烧杯中有水雾，烧杯内壁上出现水珠出现，说明生成了水，蔗糖中含有氢元素和氧元素。（4）碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；故实验中澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳气体，那么证明蔗糖中含有碳元素。（5）化学反应前后元素种类、质量不变；蔗糖中碳、氢元素质量等于生成二氧化碳、水中碳、氢元素质量，分别为、，氧元素质量为68.4g-28.8g-4.4g=35.2g，故蔗糖中碳、氢、氧元素的质量比为28.8g：4.4g：35.2g=72:11:88。6．某化学兴趣小组以“化学反应中反应物与生成物的质量关系”为课题，进行科学探究活动，请你与他们一起参与。（提出问题）化学反应前后，参加反应的反应物质量总和与生成物的质量总和是否相等？（设计实验）甲同学设计的实验装置和选用的药品如图A所示，乙同学设计的实验装置和选用的药品如图B所示。（收集证据）（1）甲同学将如图所示装置放在托盘天平上称量，天平平衡，然后取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用胶塞将锥形瓶塞紧，并用玻璃管将引燃红磷，观察到的实验现象是______。冷却后将锥形瓶重新放到托盘天平上称量，天平指针______（填“偏左”、“偏右”、“指向分度盘中央”）。（2）乙同学将如图所示装置放在托盘天平上称量，天平平衡后，取下烧杯，将试管中的盐酸倒入烧杯中，使盐酸与碳酸钠粉末接触，发生反应的化学方程式为______，一段时间后再把烧杯放在托盘天平上，发现天平指针向右偏转，原因是______。（交流评价）（3）经讨论同学们一致认为：用图B装置探究“化学反应中反应物与生成物的质量关系”，若药品不变，可将装置改为______装置；若装置不变，可改变药品，如选择铁钉和______（填药品名称）。（归纳总结）（4）由上述探究可知，选择药品和实验装置探究“化学反应中反应物与生成物的质量关系”时，应注意的问题是______。【答案】（1）暗红色固体燃烧，发光、放热、产生黄白色火焰，冒出大量白烟、生成白色固体，气球膨胀指向分度盘中央Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑反应产生的二氧化碳气体逸出，没有称量所有生成物的质量（没有称量二氧化碳气体的质量）（3）密封硫酸铜溶液（4）选择有气体参加或气体生成的反应时，装置应该密封【收集证据】（1）玻璃管将引燃红磷后，红磷燃烧生成五氧化二磷，并放出热量，装置内的压强变大，故观察到的实验现象是暗红色固体燃烧，发光、放热、产生黄白色火焰，冒出大量白烟、生成白色固体，气球膨胀；根据质量守恒定律，反应前后密闭装置质量不变，故冷却后将锥形瓶重新放到托盘天平上称量，天平指针指向分度盘中央；（2）盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳、氯化钠和水，发生反应的化学方程式为，由于反应产生的二氧化碳气体逸出，没有称量所有生成物的质量，故一段时间后再把烧杯放在托盘天平上，发现天平指针向右偏转；【交流评价】（3）要想用图B装置探究“化学反应中反应物与生成物的质量关系”，在药品不变得情况下，可将装置改为密封装置；若装置不变，可改变药品，如选择铁钉和硫酸铜溶液，此反应没有气体生成，可用于探究“化学反应中反应物与生成物的质量关系”；【归纳总结】（4）选择药品和实验装置探究“化学反应中反应物与生成物的质量关系”时，应注意的问题是选择有气体参加或气体生成的反应时，装置应该密封。7．某化学实验小组用如图所示实验探究质量守恒定律。（已知：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu）（1）图A中使用托盘天平称量物质的质量的正确操作顺序为______（填字母）①调游码②放称量纸③称量物放左盘④调零点⑤加质量大的砝码⑥加质量小的砝码A．①②③④⑤⑥B．④②③⑤⑥①C．④⑤⑥①②③利用A实验验证质量守恒定律，在锥形瓶底铺一层细沙的目的是______；气球的作用是______。实验结果：白磷燃烧前后装置总质量______（填“变大”“变小”或“不变”）。（2）利用B实验验证质量守恒定律，结果生成物的质量比镁条的质量小，原因是______。（3）利用C、D、E实验探究，能成功验证质量守恒定律的是______实验，不能验证的实验的原因是______，______。结论：当用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，应在______装置中进行，才能判断反应前后总质量是否相等。【答案】（1）B隔热，防止锥形瓶底炸裂平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出或防止炸裂装置或防止气体溢出等（合理答案即得分）不变（2）部分氧化镁扩散到空气中（3）DC中物质不能反应E中反应生成的二氧化碳逸散到空气中密闭【解析】（1）用天平称量物体时的正确操作步骤是：先调零点，然后在左右两盘中各放一张相同的纸，把称量物放到左盘，然后向右盘中放砝码，放砝码的顺序是先放质量大的，再放质量小的，最后用游码调平，故填：B。利用A实验验证质量守恒定律时，由于白磷燃烧放出大量的热，为了防止锥形瓶底受热不均匀而炸裂，需要在在锥形瓶底铺一层细沙，故目的是填：隔热，防止锥形瓶底炸裂；白磷燃烧放出大量的热，锥形瓶内部气体体积受热膨胀，压强增大，如果没有系一个气球，内部压强的增大，会将橡皮塞喷出，发生危险或导致实验失败，故气球的作用是填：平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出或防止炸裂装置或防止气体溢出等；根据质量守恒定律可知，反应前后质量不变，所以实验结果：白磷燃烧前后装置总质量不变，故填：不变。（2）利用B实验验证质量守恒定律，由于反应过程中有白烟产生，即氧化镁固体扩散到空气中，使得生成物的质量比镁条的质量小，故原因是填：部分氧化镁扩散到空气中。（3）C实验不能验证质量守恒定律，因为C中物质不能反应，不是化学变化；D实验没有气体生成或参加，能验证质量守恒定律；E实验生成二氧化碳气体能逸散到空气中，不能成功验证质量守恒定律，故能成功验证质量守恒定律的是填：D；不能验证的实验的原因是填：C中物质不能反应，E中反应生成的二氧化碳逸散到空气中；所以当用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，应在密闭装置中进行，故填：密闭。【点睛】本题考查实验验证质量守恒定律的知识，难度不大。质量守恒定律适用于所有的化学反应，但要注意当用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，应在密闭装置中进行。8．对比分析是化学学习的基本方法，某化学兴趣小组按如图所示的实验方案探究化学反应是否遵守质量守恒定律。（提出假设）化学反应遵守质量守恒定律。（1）（进行探究）完成实验记录：实验现象化学方程式实验结论甲同学白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，气球___________，天平平衡___________该反应遵守质量守恒定律乙同学烧杯内产生大量气泡，天平___________该反应遵守质量守恒定律丙同学镁条燃烧，发出白光，反应前后称量质量不相等___________该反应不遵守质量守恒定律（2）（交流与讨论）通过分析，导致乙方案反应前后质量不相等的原因是___________；丙方案实验现象是正确的，但结论却是错误的，在实验操作完全正确的情况下，导致丙方案实验前后称量质量不相等的原因有___________。（3）（实验结论）化学反应都遵守质量守恒定律。（探究反思）在探究质量守恒定律时，___________的反应必须在密闭装置中进行。（4）（结论与解释）化学反应前后肯定没有变化的是___________（填字母）。①原子数目②分子数目③元素种类④物质种类⑤原子种类⑥物质的总质量A．①④⑥B．①③⑤⑥C．①②⑥D．②③⑤【答案】（1）先鼓后瘪不平衡（或天平指针偏右）（2）生成的气体逸散到空气中了反应前未称量参加反应的氧气的质量，反应后生成的氧化镁质量增加（3）有气体生成或气体参加（4）B【解析】（1）甲同学：白磷燃烧有氧气的参加，反应后又有浓烟的产生，开始时放出大量的热，压强变大，气球先变大，氧气被消耗，热量散失，瓶中气压减小，则气球后又变小，则填：先鼓后瘪；白磷燃烧的方程式是；乙同学：碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据质量守恒定律，参加反应的碳酸钠与氯化氢的质量和等于生成的氯化钠、水和二氧化碳的质量和，因有二氧化碳气体逸出，故反应后总质量比反应前总质量减少，观察到天平不平衡（或天平指针偏右）；丙同学：镁条燃烧生成氧化镁，参加反应的是镁和氧气，生成的是氧化镁固体，反应的方程式为：；（2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据质量守恒定律，参加反应的碳酸钠与氯化氢的质量和等于生成的氯化钠、水和二氧化碳的质量和，因有二氧化碳气体逸出，故反应后总质量比反应前总质量减少；导致丙方案实验前后称量质量不相等的原因：有气体参加反应或有气体等的溢出；故答案为：生成的气体逸散到空气中了；反应前未称量参加反应的氧气的质量，反应后生成的氧化镁质量增加；

（3）在探究质量守恒定律时，有气体生成或气体参加的反应必须在密闭装置中进行。（4）化学反应前后肯定没有变化的是①原子数目、③元素种类、⑤原子种类、⑥物质的总质量，故填：B。9．某兴趣小组按如图所示的实验方案探究质量守恒定律。（1）假设：物质发生化学变化前后总质量不变。（2）实验：实验甲将玻璃管加热后，接触白磷，塞紧橡皮塞白磷燃烧，产生浓浓的白烟，放出热量，气球的变化是______，天平平衡乙将试管中的过氧化氢溶液倒入烧杯中。烧杯内产生大量气泡，天平不平衡丙点燃镁条。镁剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。（3）交流：导致乙方案前后质量不相等的原因是______；丙方案：用天平称量发现反应前的固体质量______（“大于”“小于”或“等于”）反应后的固体质量，原因是______。（4）反思：在探究质量守恒定律时，______的反应必须在密闭装置中进行。【答案】先膨胀后缩小反应生成的氧气逸出烧杯小于有氧气参加了反应有气体参加或有气体生成【分析】根据质量守恒定律内容分析解答：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。【解析】（2)白磷燃烧有氧气的参加，反应后又有浓烟的产生，因此反应需在密闭容器中进行，所以能够验证参加化学反应的反应物的总质量和生成物的总质量相等，变化结合磷燃烧的现象和气球的变化，先膨胀后缩小；（3)过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，根据质量守恒定律，参加反应的过氧化氢的质量和等于生成的水和氧气的质量和，因有氧气溢出，故反应后总质量比反应前总质量减少；镁条燃烧生成氧化镁，参加反应的是镁和氧气，生成的是氧化镁固体，根据质量守恒定律，生成的氧化镁固体质量等于参加反应的镁和氧气的质量和，但反应没有在密闭容器中进行了，所以燃烧后的总质量大于反应前的总质量；（4)天平不平衡的原因是有气体的参加反应或有气体、热量等的溢出。故答案为：①先膨胀后缩小；②反应生成的氧气逸出烧杯；③小于；④有氧气参加了反应；⑤有气体参加或有气体生成。【点睛】要验证质量守恒定律需根据反应物的状态和产物的状态选择敞口或密闭装置，若有气体参加或生成的反应需在密闭容器中进行。10．某化学研究性学习小组为探究口罩里熔喷布的组成，设计并完成了以下实验。Ⅰ.制取氧气(1)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为___________，A装置试管口放一团棉花的目的是___________。(2)欲收集干燥的O2，装置的连接顺序为：A→B→___________(填装置编号)。收集完毕，用玻璃片的___________(填“光滑面”或“磨砂面”)盖住集气瓶口。Ⅱ．组成探究查阅资料得知熔喷布可能含C、H、O元素中的两种或者三种。设计完成以下实验(假设每步反应进行完全)（实验猜想）(3)猜想一：含C和H两种元素；猜想二：含C和O两种元素；猜想三：含H和O两种元素；猜想四：___________。（实验装置）（实验步骤）检查装置的气密性，装入相关试剂后，先通入一段时间O2，再点燃酒精灯，观察实验现象。（实验现象）(4)①装置乙中无水CuSO4变___________色，证明产生了H2O。②装置丙中溶液变浑浊，证明产生了___________。（问题思考）(5)①装置乙和装置丙位置不能调换的原因是___________。②为使测定结果更准确。有同学建议在装置甲和乙之间增加一个装置丁，其目的是___________。（继续探究）(6)为进一步确定熔喷布的组成，将4.2g该熔喷布在O2中完全燃烧，装置乙、丙中增加的质量分别为5.4g和13.2g．通过计算判断：猜想___________成立。【答案】（1）2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑防止高锰酸钾粉末堵塞导管（2）D磨砂面（3）含C、H和O三种元素（4）蓝CO2（5）干扰水的检验使可能生成的CO转化为CO2（6）一【解析】（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾二氧化锰和氧气，化学方程式2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，试管口放一团棉花的目的是防止高锰酸钾粉末堵塞导管，故填：2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑；防止高锰酸钾粉末堵塞导管。（2）欲收集干燥的O2，用向上排空气法收集氧气，装置的连接顺序为：A→B→D。收集完毕，用玻璃片的磨砂面盖住集气瓶口，磨砂处理气密性好，故填：D；磨砂面。（3）熔喷布可能含C、H、O元素中的两种或者三种，可能情况是猜想一：含C和H两种元素；猜想二：含C和O两种元素；猜想三：含H和O两种元素；猜想四：含C、H、O元素，故填：含C、H和O三种元素。（4）①无水硫酸铜吸水后变蓝，无水CuSO4变蓝色，证明有H2O，故填：蓝。②二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水，装置丙中溶液变浑浊，证明产生了二氧化碳，故填：CO2。（5）①装置乙和装置丙位置不能调换，因为丙含有水蒸气，影响水的检验，故填：干扰水的检验。②甲中喷绒布燃烧有可能生成一氧化碳，为使测定结果更准确，有同学建议在装置甲和乙之间增加一个装置丁，其目的是使可能生成的CO转化为CO2，故填：使可能生成的CO转化为CO2。（6）装置乙增加质量5.4g说明生成水质量5.4g，故氢元素质量，丙中质量增加13.2g，说明生成二氧化碳13.2g，碳元素质量，根据质量守恒反应前后元素质量不变，喷绒布中碳元素质量3.6g，氢元素0.6g，3.6g+0.6g=4.2g，故喷绒布中不含氧元素猜想一正确，故选：一。11．小蔓同学将足量的锌粒加入到浓硫酸中,发现有大量气体产生,并对该气体的成分进行了探究。（提出问题）足量的锌粒加入浓硫酸中生成的气体成分是什么?（查阅资料）①二氧化硫有刺激性气味,易溶于水,能使品红溶液褪色;②二氧化硫和二氧化碳跟氢氧化钠溶液反应原理相同,且反应前后硫元素的化合价不变。③碱石灰是一种碱性干燥剂,能吸收水蒸气,二氧化碳和二氧化硫等气体（提出假设）根据质量守恒定律,并在老师的指导下排除了成分中有氧气的可能性,提出了三种猜想。Ⅰ、气体是二氧化硫;Ⅱ、气体是氢气;Ⅲ、气体是_______(填化学式)。（实验探究）为了验证以上假设,在老师的指导下设计了图示装置进行探究。(1)实验开始后,观察到B中品红溶液褪色,证明气体中含有_______(填名称)。(2)实验中观察到E中黑色粉末变成红色,写出E中发生的化学反应方程式_______。(3)D装置的作用_______。（实验结论）同学们通过实验得出猜想Ⅲ成立。小宝同学认为利用上述实验装置还可以测定出混合气体中二氧化硫和氢气的质量比,要达到这个目的,实验小组必须测定的数据有_______(填序号)。A装置D的增量B装置B和C的增量C氧化铜的质量D装置F的增量（实验反思）小林同学对小宝同学提出质疑,他提出应该在E装置点燃酒精灯之前先通一会儿气体,他的目的是_______。【答案】H2、SO2二氧化硫吸收水分，干燥气体BD将装置内空气排尽，防止发生爆炸【解析】提出假设：根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Zn、H、S、O，故生成的气体可能是氢气或二氧化硫，故气体可能是氢气、二氧化硫或H2和SO2；实验探究：（1）实验开始后,观察到B中品红溶液褪色,证明气体中含有二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色；（2）实验中观察到E中黑色粉末变成红色，说明含氢气，氢气与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，该反应的化学方程式为：；（3）浓硫酸具有吸水性，故D装置的作用是：干燥气体；实验结论：要测定混合气体中二氧化硫和氢气的质量比，可测定装置B和C的增量，装置B和C的增量就是反应生成二氧化硫的质量，装置F的增量，就是氢气与氧化铜反应生成水的质量，可根据生成水的质量计算出氢气的质量，从而测定出二氧化硫和氢气的质量比。故选BD；实验反思：应该在E装置点燃酒精灯之前先通一会儿气体，因为氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故先通一会儿气体，将装置内空气排尽，防止发生爆炸。12．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。（查阅资料）蔗糖隔绝空气受热时可以发生分解反应。兴趣小组成员进行了下述两种不同的实验方案：（方案一）小组成员将蔗糖放在氧气中燃烧，检验有水和二氧化碳生成，据此得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。你认为该方案__________（填“合理”或“不合理”），理由为__________。（方案二）用下图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加热至完全反应。（1）先通入一会儿氮气的目的是__________。（2）实验时观察到干冷的小烧杯内壁有小水珠，说明蔗糖中含有_________元素。（3）硬质玻璃管中残留有黑色固体，小组同学猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下表：实验过程实验现象小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往硬质玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯加热①硬质玻璃管中_________；③烧杯内的石灰水变浑浊。写出上述实验过程中硬质玻璃管内反应的符号表达式___________。（实验结论）小组同学通过实验得出蔗糖由碳、氢、氧三种元素组成，为进一步确定蔗糖的化学式，又称取34.2g蔗糖采用方案二进行实验，待完全反应测得生成14.4gC和19.8gH2O、据此可知蔗糖的化学式为________（选填字母）。AC12H22O6BC6H11O6CC12H22O11DC6H11O11【答案】（方案一）不合理氧气中含有氧元素（方案二）排尽装置内氧气氢元素、氧元素黑色固体燃烧，发出白光C+O2CO2（实验结论）C【解析】[方案一]将蔗糖放在氧气中燃烧，检验到有水和二氧化碳生成，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则蔗糖中一定有碳、氢元素，不一定有氧元素，理由为氧气中含有氧元素，水和二氧化碳中的氧元素可能来自氧气，故填：不合理；氧气中含有氧元素，水和二氧化碳中的氧元素可能来自氧气。[方案二]（1）先通入一会儿氮气的目的是排尽装置内氧气，防止对实验结果干扰，故填：排尽装置内氧气。（2）实验时观察到干冷的小烧杯内壁有小水珠，根据质量守恒反应前后元素种类不变，说明蔗糖中含有氢元素、氧元素，故填：氢元素、氧元素。（3）验证黑色固体是碳，碳在氧气中燃烧发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊气体，碳燃烧生成二氧化碳，符号表达式C+O2CO2，故填：黑色固体燃烧，发出白光；C+O2CO2。[实验结论]34.2g蔗糖采用方案二进行实验，待完全反应测得生成14.4gC和19.8gH2O，则蔗糖中碳元素的质量为14.4g，氢元素的质量为，氧元素的质量为19.8g-2.2g=17.6g，则蔗糖中碳、氢、氧原子个数比为：，故选：C。13．入冬以来，很多人为了避免疾病传播出门都会戴口罩。熔喷布是生产口罩的主要原料，某兴趣小组同学为探究熔喷布的元素组成，设计并完成了如下实验。已知：无水CuSO4遇水变蓝，可检验和吸收水。连接装置如上图，并检查气密性，装入试剂，进行实验。先通入一段时间氧气后，再点燃A处酒精灯，先通入一段时间氧气的目的是_____。观察实验现象并回答下列有关问题：（1）B中无水CuSO4变为蓝色，说明熔喷布燃烧产物中有_____，从而说明熔喷布中一定含有_____（填元素符号，下同）元素。（2）装置C中出现_____的现象，说明熔喷布燃烧产物中有CO2，从而说明熔喷布中一定含有_____元素。（3）问题思考：装置B和C能否调换位置？_____。（填“能”或“否”）（4）为进一步确定熔喷布的组成，将4.2g该熔喷布在氧气中完全燃烧，装置B、C中増加的质量分别为5.4g和13.2g。通过计算判断：该熔喷布的组成中_____（填“含”或“不含”）氧元素，该物质的分子中各原子的个数比是_____。【答案】排出装置内的空气（1）水H（2）澄清石灰水变浑浊C（3）否（4）不含1：2或2：1【解析】先通入一段时间氧气后，赶走装置中的空气，再点燃A处酒精灯，这样做可以保证不受空气中二氧化碳、水蒸气等成分的干扰。故填：排出装置内的空气。（1）由题意可知，无水CuSO4遇水变为蓝色，CuSO4变为蓝色，说明熔喷布燃烧产物中有水生成。熔喷布在氧气中燃烧后生成水，根据质量守恒定律，说明熔喷布中一定含氢元素。故填：水；H。（2）装置C中盛有澄清石灰水，能证明熔喷布燃烧产物中有CO2生成，澄清石灰水出现变浑浊现象才可以；熔喷布在氧气中燃烧后生成二氧化碳，根据质量守恒定律，说明熔喷布中一定含碳元素。故填：澄清石灰水变浑浊；C。（3）装置B和C不能调换位置，如果调换位置，澄清石灰水中的水有可能使无水硫酸铜变蓝，无法证明熔喷布燃烧产物中是否含有水。故填：否。（4），将4.2g该熔喷布在氧气中完全燃烧，装置B、C中増加的质量分别为5.4g和13.2g。装置B中增加的为水的质量5.4g，其中氢元素的质量为：，装置C中增加的为二氧化碳的质量13.2g，其中碳元素的质量为：，碳、氢元素的质量和为：，熔喷布的质量恰好为4.2g，所以熔喷布中只含碳、氢两种元素；设该熔喷布的物质组成为,则，所以该物质的分子中各原子的个数比是1:2或2:1。故填：不含；1:2或2:1。14．某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（图1）。（1）在空气中点燃镁条的主要现象为______。（2）小明认为根据质量守恒定律，燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量。镁条完全燃烧后，称量发现石棉网上的燃烧产物质量反而比反应前镁条质量小，其主要原因是______。（3）小红按图2装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。（提出问题）黄色固体是什么呢？（查阅资料）①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体；③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红。（做出猜想）黄色固体为Mg3N2（实验探究）实验操作实验现象及结论如图，取燃烧产物于烧杯B中，加入适量______，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。现象：______结论：燃烧产物中含Mg3N2（反思交流）①为什么在发生化学反应前后各物质的质量总和相等？请从微观角度解释。______②空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，为什么呢？请给出合理的解释______。（拓展延伸）①如果用图2装置（气密性良好）和药品（足量）测定空气中氧气含量，该实验所测得的氧气体积分数______（填“大于”、“小于”或“等于”）。②2.40g镁条在某氧气和氮气的混合气中完全燃烧，所得固体质量最有可能是______。A3.33gB4.00gC3.28gD3.96g【答案】（1）剧烈燃烧放出大量热、发出耀眼的白光，生成白色粉末（2）部分产物以烟的形式散到空气中了（3）水A烧杯中变红①原子的种类、数目、质量不变②氮气化学性质不如氧气活泼（拓展延伸）大于D【解析】(1)在空气中点燃镁条，剧烈燃烧放出大量热、发出耀眼的白光，生成白色粉末；(2)镁条完全燃烧后，部分产物以烟的形式散到空气中了，导致称量发现石棉网上的燃烧产物质量反而比反应前镁条质量小；实验探究：氮化镁可与水反应生成氨气，氨气溶于水且与水反应生成氨水，氨水显碱性能使酚酞溶液变红。故实验操作为取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B，观察到实验现象为A中酚酞溶液变红；反思与交流：①从微观角度看是：化学反应的本质是分子分解为原子，原子重新组合的过程，反应前后原子种类、数目和质量不变，所以化学反应前后各物质的质量总和相等；②空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，说明氮气化学性质不如氧气活泼，氧气更容易参加反应；拓展延伸：①镁不但能与氧气反应消耗掉空气中的氧气，也能与氮气反应消耗掉部分氮气，因此将消耗的氮气的体积误认为是氧气的体积，故该实验所测得的氧气体积分数大于五分之一；②假设2.4g镁全部与氧气反应，则生成氧化镁的质量为2.4g÷=4g；假设2.4g镁全部与氮气反应生成氮化镁，则生成的氮化镁的质量为3.33g；因此2.4g镁燃烧生成的固体质量应大于3.33g小于4g，故选D。15．某课外兴趣小组的同学在学习空气的知识后，想对“空气中氧气含量测定”进行再探究。（回顾历史）(1)1774年，拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验，该化学反应方程式是__。(2)如图1的微粒示意图可简单表示金属汞与氧气反应的过程，请在反应中方框内画出正确的图示____。（提出问题）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2)，实验中装置内部的情况是怎样的，用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？（进行实验）查阅资料后，学习小组进行如下实验：(1)将数显设备(电脑等)、三种传感器(压强、温度、O2浓度)、测量装置(反应容器为蒸馏水瓶)按图3所示进行连接。

(2)打开导管活塞，向烧杯内加入适量的水，双手紧贴蒸馏水瓶外壁，____，则说明装置气密性良好。(3)打开瓶口橡皮塞，加水并调节使蒸馏水瓶和烧杯内液面相平，关闭活塞，打开并调试好传感器和数显设备。用酒精灯将足量的红磷点燃，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧橡皮塞。(4)燃烧结束后，装置冷却到室温，打开导管活塞，待瓶内液面不再上升后再向烧杯内加入一定量的水，使烧杯和瓶内的液面相平。在数显设备上得到的曲线图(纵坐标为O2浓度，横坐标为时间，压强和温度曲线仅表示该段时间内对应的变化情况)如图4所示。（数据分析）①压强曲线A点表示红磷开始在集气瓶中燃烧，主要判断依据是：_______。②压强曲线CD段降低的原因是_______。③压强曲线EF段略低于OA段是因为_______。（实验结论）用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气含量的原因是_______。（反思拓展）甲同学认为应该将蒸馏水瓶液面上的容积划分为5等分并加以标记，乙同学认为没有必要，理由是_______。【答案】导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱A点对应的氧气浓度开始降低完全反应后不再放热，温度降低烧杯内液面低于蒸馏水瓶中液面红磷燃烧不能将装置中空气中的氧气耗尽氧气的体积含量可在数显设备上直接显示(或氧气的体积含量可根据压强变化数值计算)【解析】（1）金属汞在空气中加热生成氧化汞，化学方程式为：；（2）化学反应的实质是分子分成原子，原子重新组合成新的分子，方框内正确的图示为：；[进行实验]（2）打开导管活塞，向烧杯内加入适量的水，双手紧贴蒸馏水瓶外壁，导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱，则说明装置气密性良好，故填：导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱；[数据分析]①红磷开始在集气瓶中燃烧时，氧气开始消耗，A点对应的氧气浓度开始降低，故填：A点对应的氧气浓度开始降低；②压强曲线CD段降低的原因是完全反应后不再放热，温度降低，故填：完全反应后不再放热，温度降低；③红磷燃烧消耗完氧气后，装置冷却后，水会从烧杯进入集气瓶内，会导致烧杯内液面低于蒸馏水瓶中液面(烧杯和蒸馏水瓶中液面不相平)，故填：杯内液面低于蒸馏水瓶中液面；[实验结论]用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气含量的原因是红磷燃烧不能将装置中空气中的氧气耗尽，故填：红磷燃烧不能将装置中空气中的氧气耗尽；[反思拓展]此装置连接着数据分析系统，实验结束后，氧气的体积含量可在数显设备上直接显示(或氧气的体积含量可根据压强变化数值计算)，故填：氧气的体积含量可在数显设备上直接显示(或氧气的体积含量可根据压强变化数值计算)。16．实验小组欲探究石蜡的元素组成，进行如下实验：（提出猜想）石蜡由什么元素组成？（进行实验）小晴取适量的石蜡按图示进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。（讨论交流）其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是______；经改进试验后，检验到石蜡在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定石蜡中一定含有______元素和______元素，可能含氧元素。为了进一步确定其元素组成，改进成密闭装置。（数据记录）39.2g石蜡在装置中充分燃烧后，生成水的质量是11.7g，二氧化碳的质量是27.5g。试回答下列问题：（1）石蜡中氢元素和碳元素的质量比是多少？_________________（写出计算过程）（2）石蜡中氢原子和碳原子的个数比是______（约为最简整数比）。【答案】灯芯含有碳元素燃烧也会产生二氧化碳碳氢解：39.2g石蜡在装置中充分燃烧后，生成水的质量是11.7g，二氧化碳的质量是27.5g，则石蜡中氢元素的质量为：；碳元素的质量为：；则石蜡中氢元素和碳元素的质量比是：；答：则石蜡中氢元素和碳元素的质量比是。【分析】石蜡燃烧产生二氧化碳和水，根据质量守恒定律，石蜡中一定含有碳元素和氢元素可能含有氧元素，氧元素需要通过计算确定。【解析】[讨论交流]其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是灯芯含有碳元素燃烧也会产生二氧化碳，检验到石蜡在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定石蜡中一定含有碳元素和氢元素，可能含氧元素；故填：灯芯含有碳元素燃烧也会产生二氧化碳；碳；氢；（1）解析见答案；（2）根据化学式中元素的质量比等于实际的元素质量比得，设石蜡中氢原子个数为x，碳原子个数为y，；故填：。【点睛】可以通过产物中氢元素和氧元素的质量之和是否等于石蜡的质量来确定是否含有氧元素。17．已知在化学反应中元素的种类不会发生变化。蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。(作出猜想)小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。(实验探究)方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是_______。方案二：小刚用如下图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。(1)观察到_______出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。(2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如表：实验过程实验现象小烧杯中放入少量的澄清石灰水，通入___，点燃酒精灯①硬纸玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；②_______写出上述实验过程中黑色固体剧烈燃烧的化学方程式：_______。(实验结论)蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。(拓展交流)(1)方案二中，先通入一会儿氮气的原因是_______。(2)查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11，小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因是_______。(3)若实验中所需氧气是用一定量的高锰酸钾制取的，某同学绘制了固体中氧元素的变化曲线如图，请判断他绘制的曲线是否正确_______(填“是”或“否”)【答案】反应物中的氧气是由氧元素组成的，所以不能确定蔗糖是否含有氧元素方案二：（1）干燥的小烧杯中有水雾（2）氧气澄清石灰水变浑浊C+O2CO2(拓展交流)排净装置内的空气避免造成干扰氢的相对原子质量是1，氧的相对原子质量是16否【解析】实验1：由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，反应物中的氧气是由氧元素组成的，所以不能确定蔗糖是否含有氧元素。方案二：(1)观察到干燥的小烧杯中有水雾出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。(2)实验过程：通入氧气；实验现象：澄清石灰水变浑浊。黑色固体剧烈燃烧是碳燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式：C+O2CO2(拓展交流)(1)方案二中，先通入一会儿氮气的原因是：排净装置内的空气避免造成干扰。(2)蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因是：氢的相对原子质量是1，氧的相对原子质量是16。(3)由图示可以看出，固体中减少氧元素的质量即氧气的质量为12.8g-6.4g=6.4g。设生成6.4g氧气需要高锰酸钾的质量为x，x=63.2g63.2g高锰酸钾中氧元素的质量为，而图中开始氧元素的质量为12.8g，因此绘制的曲线不正确。18．实验室常用以下装置组合制取气体，请回答下列问题：(1)写出编号所指仪器的名称：①___________。(2)实验室用B装置制取氧气的化学方程式___________，若用图F收集该气体，气体应该从___________端(填“a”或“b”)导入。(3)实验室利用装置A制备氧气，该反应的化学方程式为___________。(4)为了测定塑料的成分，小刘做了如下实验：Ⅰ：定性检测〔已知：无水CuSO4遇水变蓝色)实验操作实验现象结论连接装置，检查气密性，装入试剂并按上图进行实验。通入O2，一段时间后，点燃J处酒精灯装置K中无水CuSO4变蓝色塑料燃烧产物中有H2O装置L中___________塑料燃烧产物中有CO2Ⅱ：定量测定为进一步确定组成，将2.2g该塑料在足量O2中完全燃烧，共产生了4.4gCO2和1.8gH2O，依据质量守恒定律，可判断该塑料的原子个数比为___________。【答案】（1）分液漏斗（2）a（3）（4）澄清石灰水变浑浊2：4：1【分析】本题实验制取氧气和对塑料组成的探究。【解析】(1)编号①所指仪器的名称是分液漏斗。(2)实验室用B装置制取氧气,试管口未塞棉花,应采用氯酸钾制氧气，即氯酸钾在二氧化锰的作用下生成氯化钾和氧气，化学方程式为，若用图F收集该气体，氧气密度比空气大，会聚集在空气的下方，故气体应该从a端导入，从b端排出空气；(3)实验室利用装置A制备氧气，则是采用固液常温型装置制取氧气，反应原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，该反应的化学方程式为；(4)Ⅰ：定性检测CO2能使澄清石灰水变浑浊，若塑料燃烧产物中有CO2，则装置L中澄清石灰水变浑浊；Ⅱ：定量测定2.2g该塑料在足量O2中完全燃烧，共产生了4.4gCO2和1.8gH2O，则根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，故塑料中一定含有碳元素和氢元素，且塑料中碳元素的质量=4.4gCO2中碳元素的质量=；塑料中氢元素的质量=1.8gH2O中氢元素的质量=，故塑料中氧元素的质量=2.2g-1.2g-0.2g=0.8g，该塑料的碳氢氧原子个数比=。【点睛】物质中各元素的原子个数比=元素质量与相对原子质量的比值之比。19．某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：（1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式_________。（2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵守质量守恒定律，我_______（“同意”或“不同意”）小明的观点，因为________。（3）小红按下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。（提出问题）：黄色固体是什么呢？（查阅资料）：①氧化镁为白色固体②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气和氢氧化镁，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝（做出猜想）黄色固体为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）空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，为什么？请给出合理的解释___________。（2）写出氮化镁与水反应的化学方程式___________。【答案】（1）（2）不同意物质发生化学反应一定符合质量守恒定律，镁燃烧是镁与空气中氧气发生反应，产物中包含了镁和氧气的质量，故比镁条的质量大（3）取少量黄色固体于试管中，加入适量的水，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口试管中有气体产生，湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明猜想正确（反思与交流）氧气的化学性质比氮气活泼，更容易与镁发生反应【解析】（1）镁条在氧气中燃烧生成氧化镁，化学方程式：；（2）质量守恒定律是化学反应普遍遵循的规律，任何化学反应都符合质量守恒定律。因此不同意小明的观点，因为：镁燃烧是镁与空气中氧气发生反应，产物中包含了镁和氧气的质量，故比镁条的质量大；（3）[实验探究]由题干信息可知，氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，氨气溶于水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。故设计实验，验证猜想为：实验操作实验现象及结论取少量黄色固体于试管中，加入适量的水，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口试管中有气体产生，湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明猜想正确[反思与交流]（1）空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，这是因为：氧气的化学性质比氮气活泼，更容易与镁发生反应；（2）氮化镁可与水剧烈反应产生氢氧化镁和氨气，化学方程式为：。20．同学们用高锰酸钾制氧气，制取结束清洗仪器。发现加热高锰酸钾的试管内璧有用水洗刷不掉的黑色固体。问题一：黑色固体是什么？（交流讨论）同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解，进行分析判断。判断依据不是KMnO4KMnO4能溶于水形成紫红色溶液不是_____（填化学式）冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水是MnO2其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体（实验验证）向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体。证明上述判断正确，加入的液体是_____。试管中发生反应的化学方程式为_____。问题二：用什么洗掉MnO2？（交流讨论）MnO2与BaCO3、Mg（OH）2、Fe2O3、Cu中的某一种物质组成最相近，理由是_____。同学们请教老师后决定用草酸（H2C2O4）溶液试一试。（实验验证）向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡。问题三：产生了什么气体？（交流讨论）化学变化过程中元素不变，因为_____，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。（实验验证）经检验，产生的气体是CO2，检验CO2气体的操作和现象是：_____。（反思提高）以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先_____，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。【答案】问题一：K2MnO4过氧化氢溶液问题二：都是由两种元素组成一种为氧元素的金属氧化物问题三：反应物中含有碳、氢、氧、锰元素将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明气体为二氧化碳确定难溶物成分【解析】交流讨论：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；题干提供依据为冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水，故判断不是锰酸钾K2MnO4；实验验证：加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体，证明该气体为氧气，那么该液体为过氧化氢溶液；过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水，；交流讨论：二氧化锰是由两种元素组成一种为氧元素的金属氧化物，故与氧化铁Fe2O3组成相近；交流讨论：化学变化过程中元素不变，因为反应物中含有碳、氢、氧、锰元素，故猜测产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等；实验验证：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可以用于二氧化碳的鉴定；将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明气体为二氧化碳；反思提高：清除试管内壁附着的难溶物的思路应先确定难溶物成分，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。21．化学实验是探究物质的组成、性质的重要方法和手段。根据实验回答问题：1、实验1中的红磷和实验2中的白磷都能与氧气反应生成五氧化二磷Ⅰ、实验1中红磷需要稍过量的作用是_____，写出红磷燃烧的化学方程式_____。Ⅱ、实验2中先把（含瓶塞、燃烧匙、药品及少量细砂）的集气瓶置于电子天平上称总质量，然后引燃白磷，反应停止并冷却后，再次称得总质量如图所示，该实验中的白磷_____（填“一定”或“不一定”）要过量。2、下列装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列问题：（1）写出仪器①的名称_____。（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取较纯的氧气，应选的装置组合是_____（填序号），反应的化学方程式为_____，其中二氧化锰是_____。（3）B和C装置均可制取CO2，其中C装置的优点是_____；证明二氧化碳气体已经集满的方法是_____。（4）实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时选用了B装置。甲、乙、丙三名同学用所选装置合作实验过程中，橡皮塞突然弹飞，就此异常现象三名同学探究如下：（问题）为什么橡皮塞会突然弹飞呢？（查阅资料）①容器内瞬间产生气体过多，压强过大，可能导致橡皮塞弹飞。②化学反应速率与反应物的溶质质量分数、接触面积、温度、催化剂等因素有关。（猜想）甲同学：导气管堵塞或弯折造成。乙同学：过氧化氢溶液用量过多造成。丙同学：过氧化氢溶液的溶质质量分数过大造成。（分析验证）通过检查实验装置发现导气管没有堵塞、弯折的情况；与实验成功的小组交流，得知各小组所用过氧化氢溶液的溶质质量分数均相同。于是他们否定了_____同学的猜想。请你设计实验，验证另一名同学的猜想是导致本次实验橡皮塞弹飞的主要原因。实验步骤实验现象结论取两支试管分别加入等质量的二氧化锰，再加入__________的反应较剧烈_____的猜想正确（交流反思）老师建议他们可以通过改进发生装置的方法，避免橡皮塞弹飞。你对所选的发生装置有何改进设想？_____。【答案】1、Ⅰ、为了消耗掉所有氧气4P+5O22P2O5Ⅱ、不一定（1）试管（2）AD2KClO32KCl+3O2↑催化剂（3）可控制反应随时进行或停止点燃的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已收集满（4）甲、丙不同质量的过氧化氢溶液[方法二：保持二氧化锰质量不变，减少过氧化氢溶液的用量，重复甲、乙、丙小组的实验]过氧化氢溶液多的反应较剧烈（或过氧化氢溶液多，瞬间产生的气体多）[橡皮塞没有弹飞]乙换成一容积大的反应容器，并用长颈漏斗、分液漏斗、注射器等加入液体【分析】红磷燃烧消耗氧气，红磷的质量加上氧气的质量等于生成的五氧化二磷的质量。在实验室中制取氧气由于反应物的状态、反应条件的不同，选取的反应装置则不同，收集装置的选择主要和所制取气体的密度和溶解性有关系，操作过程中还要注意反应操作应注意的有关事项，学会对意外事故的处理。【解析】Ⅰ．测定空气中氧气的含量，需要让氧气充分反应，那么红磷就必须要稍过量才行，红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷。故填：为了消耗掉所有氧气4P+5O22P2O5；Ⅱ．因为白磷是在密闭容器中与空气中的氧气反应，与外界没有物质交换，质量始终守恒，因此实验中的白磷不一定要过量。故填：不一定；（1）由图可知，仪器1的名称是试管。故填：试管；（2）用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，属于固固加热制气体的反应，选用A装置作为发生装置。氧气密度比空气大且不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，要收集到较纯的氧气，选用D装置采用排水法比较好。氯酸钾在受热时分解生成氯化钾和氧气，二氧化锰起催化剂的作用。故填：AD2KClO32KCl+3O2↑催化剂；（3）C装置和B装置相比，多了长颈漏斗和有孔隔板，打开弹簧夹，则固体和液体混合生成气体，若关闭弹簧夹，试管内压强增大，将液体压入长颈漏斗，反应终止，所以C具有可控制反应随时进行或停止的优点。集气瓶中集满CO2，在瓶口放置燃着的木条会熄灭，可用此方法进行CO2的验满。故填：可控制反应随时进行或停止点燃的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已收集满；[分析验证]由于实验装置没有出现导气管堵塞、弯折的情况，并且各小组所用过氧化氢溶液的溶质质量分数均相同，说明橡皮塞弹飞与导气管堵塞、弯折和过氧化氢溶液的溶质质量分数不同无关，因此甲、丙两同学的猜想错误。故填：甲、丙；要设计实验证明与过氧化氢溶液的用量有关，可以设计实验使用不同量的过氧化氢溶液进行实验。故填：不同质量的过氧化氢溶液[方法二：保持二氧化锰质量不变，减少过氧化氢溶液的用量，重复甲、乙、丙小组的实验]过氧化氢溶液多的反应较剧烈（或过氧化氢溶液多，瞬间产生的气体多）[橡皮塞没有弹飞]乙；[交流反思]橡皮塞弹飞主要是因为装置内的压强过大引起的，为了避免胶塞弹飞，需要减小装置内的气压，可换成一容积较大的反应容器（如用广口瓶、烧瓶、锥形瓶等）或用长颈漏斗、分液漏斗、注射器等加入液体。故填：换成一容积大的反应容器，并用长颈漏斗、分液漏斗、注射器等加入液体。【点睛】本题主要考查了装置选取、反应原理、验满方法、如何设计实验进行相关方面的验证及其改进实验方法等方面的知识，思维跨度大，能很好的考查学生分析、解决问题的能力。22．某学习小组对镁在空气中燃烧实验开展了如下探究。（实验一）镁与氧气的反应（一）制取氧气并探究氯酸钾和二氧化锰制氧气反应物与催化剂的最佳质量比。实验中采用如图1、2所示装置，取10支试管，在试管中分别加入不同质量的二氧化锰，分别测量二氧化锰与氯酸钾在不同质量比时，生成200mL氧气所消耗的时间。实验数据如表：实验编号12345678910二氧化锰与氯酸钾的质量比1:201:101:61:51:41:31:22:31:13:2生成200mL氧气时间/秒235186162147133117143160211244请回答下列问题：（1）实验开始前先_____；（2）为了完成本实验，方框内应选择图2气体收集装置中的_____（填字母）；（3）分析上述数据，你认为利用此法制氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为_____；（二）燃烧镁带将镁带打磨，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。计算探究：（1）氧化镁中氧元素和镁元素的质量比为________。（2）______g氧化镁中所含氧元素的质量与36g水中所含氧元素质量相同。（实验二）镁与氮气的反应（一）获取氮气：方法1：工业上把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气；方法2：实验室将氨气通过红热的氧化铜，可制得纯净的氮气和铜。属于化学变化的是_____（填“方法1”或“方法2”）（二）燃烧镁带打磨镁带光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁，其中氮元素的化合价为﹣3，则该反应的符号表达式为________（实验三）镁与水蒸气的反应实验装置如下图所示：（1）实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾后，再点燃B处酒精灯，这样做的目的是_____；（2）生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体是____；实验结论：镁粉能和水蒸气反应，但装置B中并没有产生黑色固体（探究结论）根据以上信息，可以推理得出镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中的_____反应产生的。【答案】（实验一）检查装置气密性D1：32:380（实验二）方法二Mg+N2Mg3N2（实验三）排尽空气，防止镁和氧气及氮气反应H2CO2【解析】[实验一]

（一）（1）制取气体的实验，实验开始前先检查气密性。（2）氧气密度比水小，用万能瓶排水法收集时应从短管进入，长管排出，为了完成本实验，需要把水排到量筒中，方框内应选择图2气体收集装置中的D。（3）分析上述数据，利用此法制氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为1：3，是因为此时收集相同体积氧气需要时间最短。（二）（1）氧化镁中氧元素和镁元素的质量