题目内容
13.小松同学和小雷同学以“化学反应中的反应物与生成物的质量关系”为课题,进行科学探究活动,请你与他们一起完成下列探究任务.【提出问题】物质发生化学变化后,总质量是增加、减小还是不变呢?
【制定计划】小松同学设计的实验装置和选用的药品如图A所示,小雷同学设计的实验装置和选用的药品如图B所示,他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察.
【收集证据】
小松的实验所发生的实验现象为:银白色固体表面覆盖一层紫红色固体,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色,天平仍然平衡;
小雷的实验所发生的化学反应方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;
【实验结论】
小松认为:在化学反应中,生成物的总质量与反应物的总质量相等;
小雷认为:在化学反应中,生成物的总质量与反应物的总质量不相等.
【反思与评价】
①请分析小松实验中铁钉需用砂纸打磨的原因:除去铁钉表面的铁锈,使铁钉直接与溶液接触,便于反应发生;
②请你帮助小雷分析他在实验中得到“在化学反应中,生成物的总质量与反应物的总质量不相等”的原因:碳酸钠和盐酸反应生成气体,没有在密闭的装置中进行,气体逸出,没有称量所有生成物的总质量;
③请从具体的反应物和生成物的角度分析小松实验中天平平衡的原因:参加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使用小雷的实验装置,请你选择另外两种药品进行实验来达到实验目的,这两种药品可以是NaOH和CuSO4.(均填化学式)
分析 【收集证据】
根据铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁以及碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行解答;
【反思与评价】
①根据铁钉表面有铁锈解答;
②根据碳酸钠和盐酸反应生成气体,没有在密闭的装置中进行,气体逸出,没有称量所有生成物的总质量解答;
③根据验证质量守恒定律解答;
④根据验证质量守恒定律时的注意事项解答.
解答 解:【收集证据】
铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,铁钉表面出现红色的物质;天平仍然平衡;
碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,有气泡产生;化学反应方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;
【反思与评价】
①小松实验中铁钉需用砂纸打磨的原因:除去铁钉表面的铁锈,使铁钉直接与溶液接触,便于反应发生;
②小雷在实验中得到“在化学反应中,生成物的总质量与反应物的总质量不相等”的原因:碳酸钠和盐酸反应生成气体,没有在密闭的装置中进行,气体逸出,没有称量所有生成物的总质量;
③小松实验中天平平衡的原因:参加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使用小雷的实验装置,选择另外两种药品进行实验来达到实验目的,这两种药品可以是NaOH和CuSO4.
答案:
(1)银白色固体表面覆盖一层紫红色固体,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色,天平仍然平衡.
(2)Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
【反思与评价】
①除去铁钉表面的铁锈,使铁钉直接与溶液接触,便于反应发生.
②碳酸钠和盐酸反应生成气体,没有在密闭的装置中进行,气体逸出,没有称量所有生成物的总质量.
③参加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.
④NaOH和CuSO4.
点评 本题是运用化学中的基本思想质量守恒思想,通过归纳不同物质或不同变化过程中相同点和不同点有效地寻找出它们之间的内在联系以及融合点和嫁接点,从而培养了学生的创新思维能力.
| A. | 10% | B. | 25% | C. | 35% | D. | 40% |
| A. | 用10mL量筒准确量取5.2mL稀硫酸 | B. | 用托盘天平称取11.7gCuO粉末 | ||
| C. | 用pH试纸测得溶液的pH为3.5 | D. | 温度计上显示室温读数为25.6℃ |
(假设) H2O2与生产O2的快慢与催化剂种类有关.
(实验方案)常温下,在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中,分别加入相同质量的二氧化锰和水泥块,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需的时间.
(实验记录)
| 实验编号 | 1 | 2 |
| 反应物 | 5% H2O2 | 5% H2O2 |
| 催化剂 | 1克水泥块 | 1克二氧化锰 |
| 时间 | 165秒 | 46秒 |
(反思)H2O2在常温下分解缓慢,加入二氧化锰或水泥块后反应明显加快,若要证明二氧化锰和水泥块是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的质量和化学性质是否改变.
H2O2生成O2的快慢与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究.(只要求提出一种影响H2O2生成O2的快慢的因素以及相关假设和实验方案)
(假设)H2O2生成O2的快慢与H2O2的质量分数有关.
(实验方案)同温下取2份质量相等,质量分数不同的H2O2溶液,分别加入质量相等的同种催化剂,测量收集一试管气体所需的时间结果质量分数大的过氧化氢溶液生成的氧气快,先收集满.