专题4有关质量守恒定律的实验探究题（学生版）-2020化学《满分中考重难点题型》精准练（九上）

专题4有关质量守恒定律的实验探究题1．甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全球最主要的生产国，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验:

[提出猜想]甜叶菊苷由什么元素组成?

[进行实验]小晴取适量的甜叶菊苷按图进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。（1）[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，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳，氢元素。（2）[继续探究]为了进步确定其元素组成。利用下图进行实验。(已知:装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)①实验前要通一会儿氮气，目的是________。

②A装置中发生反应的化学方程式为________。（3）[数据记录]4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g，E装置增重8.36g。(产物被完全吸收)[分析与结论]数据分析:4.02g甜叶菊苷中氧元素的质量为________g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳，氢，氧元素组成。（4）[反思评价]若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是________。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。2．鸡蛋是家庭厨房中常备食物，某化学兴趣小组同学对鸡蛋壳中的CO32﹣（以CaCO3的形式存在）及CaCO3的质量分数进行如下探究。I．定性分析（实验目的）验证鸡蛋壳中有CO32﹣（实验方案）如图1所示：（实验结论）鸡蛋壳中有CO32﹣（1）基于上述实验结论，则步骤①中加入的过量稀酸应该是________（选填“稀盐酸”或“稀硫酸”）。（2）鸡蛋壳与稀酸反应生成的无色无味的气体是________（写化学式）。（3）写出步骤②中生成白色沉淀的化学反应方程式________。（4）Ⅱ．定量分析（实验目的）测定鸡蛋壳中CaCO3的质量分数。为了测定鸡蛋壳中CaCO3的质量分数，同学们通过交流讨论后，设计了如下方案：取ag样品，利用CaCO3与稀酸反应产生CO2，通过测定生成CO2的质量，计算样品中CaCO3的质量分数。（查阅资料）碱石灰能吸收水分和二氧化碳，浓硫酸能吸收水分，都常用作干燥剂。（实验过程）化学兴趣小组的同学利用图2装置完成了本实验。实验前，先要在B装置中通入氮气，是为了排尽B装置中的________。（5）实验装置的符合题意连接顺序是________（填序号）。①B→A→C→A②B→C→A→A③A→B→C→A（6）B装置中的反应完全后，仍需再次通入氮气，若不通入氮气，会导致鸡蛋壳中CaCO3的质量分数的测定结果________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。3．某学习小组同学用如图1实验装置来探究鸡蛋壳里含有CO32﹣（以CaCO3的形式存在）的可能性，请你一起参与学习探究．（1）【讨论交流】同学们讨论后一致认为若鸡蛋壳里含有CO32﹣实验时广口瓶中一定会产生气泡，玻璃片上石灰水会变浑浊，据此写出有气泡生成的化学方程式：________．（2）【进行实验】小明和小红在给自的实验中均看到广口瓶中产生气泡，小明还看到玻璃片上石灰水变浑浊，而小红却未看到，他们很是好奇，于是进一步进行探究．【提出问题】小红的实验中，玻璃片上石灰水为什么不变浑浊呢？【做出猜想】小红猜想：可能鸡蛋中含有铁等较活泼金属，而不含CO32﹣；小明猜想：可能小红实验所用盐酸中溶质质量分数过大，挥发出HCl气体．依据所学化学知识和生活常识，你认为________的猜想是不合理的．（3）【实验验证】小红分别取适量等体积的自己实验中所用的盐酸a和小明实验中所用的盐酸b于2支试管中，试管内各盛有同一鸡蛋的碎片，塞上到导管的橡胶塞，并分别将导管伸入AgNO3溶液中，实验过程如图2所示：实验中，甲、乙试管内均有气泡产生，同时甲试管中有白色沉淀生成而乙中没有，白色沉淀的化学式是____。（4）【实验结论】上述实验说明盐酸a中溶质的质量分数一定________（填“大于”或“小于”）盐酸b中的溶质的质量分数，同时也说明了鸡蛋壳中含有CO32﹣的可能性。（5）【反思应用】①实验室制备CO2时，最好选择________（填“浓”或“稀”）盐酸．②实验中发现，与相同溶质质量分数的盐酸反应时，鸡蛋壳碎片比大块鸡蛋壳更剧烈，说明增大反应物________可以加快反应速率。4．（1）某兴趣小组的同学发现放置在潮湿空气中的铁片和铜片均会被锈蚀。根据所学知识稀盐酸能除去铁锈，请写出该反应的化学方程式________。同学们联想到能否用稀盐酸除去铜锈呢？于是他们取少量铜锈放在试管内滴加足量的稀盐酸发现铜锈溶解生成蓝色溶液的同时产生一种无色无味的气体这一现象引起大家的兴趣并进行了如下探究。（提出问题）产生气体的成分是什么？（作出猜想）结合空气中的气体成分及反应前后元素种类守恒同学们作出了如下猜想：①可能是氢气；②可能是氧气；③可能是二氧化碳；④可能是氮气；⑤可能是氨气。（交流讨论）大家讨论后一致认为该气体肯定不是氨气理由是_______。（进行实验）实验操作及现象实验分析①收集一试管产生的气体，将燃着的木条伸入试管内燃着的木条熄灭说明该气体肯定不是________②再将产生的气体________说明该气体肯定不是氮气而是二氧化碳（得出结论）稀盐酸除去铜锈时产生的无色无味的气体是CO2。（2）（反思拓展）①根据上述实验过程你认为铜锈的成分是下列选项中的________。A．铜盐

B．铵盐

C．碳酸盐

D．氧化铜

E．氢氧化铜②根据铁生锈的条件类比推出：铜生锈是铜与空气中的________共同作用的结果。③铁片和铜片在外界条件相同时哪一种金属更易锈蚀________？说明理由_______。5．二百多年前，法国化学家拉瓦锡用图1装置定量的研究了空气的成分。仿照这个历史上著名实验的原理，用图2所示装置来测定空气中氧气的含量。（实验回顾）图2是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。写出红磷燃烧的符号表达式________。（分析讨论）用红磷燃烧的方法测出的氧气含量总是低于21%，有没有其他物质可以代替红磷进行实验而使实验结果更准确呢？（实验改进1）同学们用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量，发现蜡烛很快熄灭，回流到集气瓶中的水远远小于瓶中气体体积的1/5。是什么原因所致呢？（猜想与假设）猜想①：蜡烛燃烧产生CO2气体；猜想②：________。（实验验证）将蜡烛点燃后用氧气传感器定量测定瓶中的氧气含量，数据如图3。（得出结论）空气中氧气体积分数降低了________%。（查阅资料）在老师的指导下，同学们查阅了红磷、白磷、蜡烛等可燃物燃烧所需要的最低含氧量以及其他信息如下：资料1：可燃物名称红磷白磷蜡烛最低含氧量/%8.04.016.0甲、乙、丙三个小组分别用过量红磷、白磷、蜡烛进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为8.85%、3.21%、16.7%，数据与表中的理论值基本一致。其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%。资料2：二氧化碳因与氢氧化钠溶液发生化学反应，实验室常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。资料3：蜡烛或者木炭在密闭的集气瓶中燃烧，氧气浓度不断变小的同时，会有一氧化碳气体生成。常温下一氧化碳难溶于水，且不与氢氧化钠溶液反应。（交流与讨论）根据以上信息回答下列问题：①白磷和红磷相比，使用白磷能使结果更准确，其原因是________。②有同学提议选用木炭替代红磷做实验，在集气瓶底部预先放少量氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳气体，小华觉得不可行，其主要原因是________。（实验改进2）食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们尝试用图4装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据：实验所需的时间/min0510303545量筒中液面的刻度/mL503527.519.719.719.7①脱氧剂发生复杂的化学反应，首先是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体，写出该反应的符号表达式________。②分析表中数据得知，至少经过________分钟后，量筒中的液面不再下降。③根据表中实验数据进行推算，广口瓶中氧气的体积分数约为________(结果精确到0.1%)。（实验拓展）铁在不同的条件下与氧气反应可生成不同种铁的氧化物，58g四氧化三铁与多少克氧化铁（Fe2O3）中所含铁元素质量相等？________（实验评价与燃烧红磷法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是________。6．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）。图1

图2（1）镁跟氧气反应的化学方程式是________。（2）小明通过称量发现：图1中石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。你认为其原因可能是________。（3）小红按图2装置改进实验，验证质量守恒定律，她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】实验操作如图，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。实验现象及结论现象：________。结论：燃烧产物中含Mg3N2（4）【反思与交流】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。________。（5）【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”）15②2.40g镁条在某氧气和氮气的混合气中完全燃烧，所得固体质量可能是________。A．3.33g

B．4.00g

C．3.28g

D．3.96g7．在老师的指导下，化学兴趣小组利用下列装置进行了“可燃物燃烧的条件”的探究实验。[实验目的]探究可燃物燃烧的条件[实验步骤]①将所需仪器按照装置图连接起来；②打开K1和K2，向上拉动任意一支注射器的活塞；③将实验所需药品加入对应的仪器中；④将装有适量白磷的具支试管放入冷水中；⑤打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量的双氧水，氧气进入具支试管中；⑥关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸，二氧化碳进入具支试管中；⑦将装有适量白磷的具支试管放入80℃的热水中；⑧打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量双氧水，氧气进入具支试管中；⑨关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸。[问题解答]（1）实验步骤②的目的是________。（2）装置乙中发生反应的化学方程式是________。（3）在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽的实验现象是________。（4）能看到白磷燃烧起来的实验步骤是________。[实验结论]可燃物燃烧必须同时满足两个条件：可燃物与氧气接触；温度达到可燃物的着火点。8．为探究某塑料的组成元素，设计了实验Ⅰ和Ⅱ。回答下列问题：（已知无水硫酸铜遇水由白变蓝）（1）Ⅰ．制取氧气若用一种暗紫色固体制取O2，发生反应的化学方程式为________

，发生装置应选择上述装置________（填标号）。（2）欲制取干燥的O2，装置合理的连接顺序为：发生装置→C→________（填标号）。连接装置时，发生装置的出气口应与装置C中________（填“a”或“b”)端相连。（3）Ⅱ．组成探究定性检测(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①________色塑料燃烧产物中有H2O装置L中②________塑料燃烧产物中有CO2③由上述实验可知，该塑料一定含有的元素是________（填元素符号）。（4）定量测定为进一步确定组成，将1．4g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________（填“含有”或“不含”)除上述③中结论之外的元素。9．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。（1）（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。（2）（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。证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有：________，________。（3）此实验用氧气替代空气的主要目的是________。（4）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，仅器：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________。（5）（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：______________________________。10．菱铁矿和赤铁矿一样，也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁，为测定碱式碳酸亚铁[xFeCO3•yFe(OH)2•zH2O]的组成，华雪同在老师的指导下设计了如图实验装置：（查阅资料）a．碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO2以H2O。b．FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，可被氧化成四氧化三铁。c．碱石灰是NaOH及CaO的混合物，可以吸收CO2和H2O（实验步骤）（1）检查装置的________后，准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中，连接仪器。（2）________，鼓入一段时间空气，准确称量装置C、D、E的质量。（3）关闭弹簧夹K，加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出，再打开弹簧夹K，缓缓通空气一段时间，这样操作的目的是________。（4）再次准确称量装置C、D、E的质量，所得数据如下装置C/g装置D/g装置E/g加热前200.00180.00180.00加热后200.36180.88180.00分析图、表中数据可知：3.40g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H2O的质量为________g，CO2的质量为________g，装置E的作用是________。（5）（实验结论）在xFeCO3•yFe(OH)2•zH2O中，氢原子与氧原子的个数之比为________。（6）（实验反思）①装置A的作用是________。②实验结束后，装置B中的残留固体可能全部是FeO．也可能全部是Fe3O4．还可能是_______