题目内容

8．小洁以“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．请填写以下探究过程中的空格：
【提出假设】（1）化学反应中，反应物与生成物的质量相等；
【确定研究方法】分析推理、查阅资料、实验探究；
【设计并进行实验】小刚设计实验装置和选用药品如A图所示，小洁设计的实验装置和选用药品如B图所示，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；

【实验结论】小刚认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等．小洁认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；
（2）你认为小洁结论正确，请谈谈导致另一种结论错误的原因小刚在操作过程中反应生成的氢气逸出锥形瓶，所以剩余的生成物的质量比反应物的总质量减少；
【结论分析】（3）请从原子的角度，简要分析你认为正确的结论在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和相等；
【查阅资料】小刚和小洁通过查阅材料了解到：法国伟大科学家拉瓦锡，早在18世纪就围绕这个问题，进行了准确、缜密的研究，并做出了科学结论．
【交流表达】（4）请简要谈一下，你认为这条科学结论有什么重大意义？该科学结论对于定量认识化学反应，合理进行化工生产有重要作用（不超过30字）
【结论应用】（5）环保部门用I2O5测定空气受CO污染的程度，发生反应的化学方程式为：I2O5+5CO=I2+5X，根据生成X的多少，可以判断CO的含量，X的化学式为CO2．

分析 （1）提出的假设要符合科学规律，此处应符合质量守恒定律；
（2）盐酸和石灰石反应生成了氯化钙、水、二氧化碳，有气体跑出质量减少，天平不平衡，所以不能用来验证质量守恒，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸，没有物质跑出，质量不变，能验证质量守恒；
（3）根据化学反应的实质来解释质量守恒定律．
（4）从定量研究化学反应对科学，生产等方面的意义考虑；
（5）根据反应前后各元素的原子个数相等推算．

解答 解：（1）化学反应中，反应物与生成物的质量相等；
（2）小洁用的是硫酸和氯化钡反应生成了硫酸钡和盐酸，没有气体跑出，所以反应前后质量相等，小刚反应前后质量变小，所以小洁结论正确；由于小刚在操作过程中反应生成的CO2气体逸出锥形瓶，所以剩余的生成物的质量比反应物的总质量减少了，天平发生了偏向，不能用来验证质量守恒定律；
（3）化学反应的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，所以反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等．
（4）该科学结论对于定量认识化学反应，合理进行化工生产有重要作用．
（5）由于反应前后原子的个数不变，生成物中还少10个O，5个C又因为X前面系数是5，所以X的化学式是CO2
答案：
（1）相等；
（2）小洁；小刚在操作过程中反应生成的氢气逸出锥形瓶，所以剩余的生成物的质量比反应物的总质量减少；
（3）在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和相等．
（4）该科学结论对于定量认识化学反应，合理进行化工生产有重要作用；
（5）CO2．

点评 在设计验证质量守恒的实验时要考虑实验在密闭容器中进行，组装装置时注意实验的准确性和安全性．解释质量守恒定律要从原子的角度分析．

练习册系列答案
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18．实验室制取气体所需装置如图1所示．

（1）写出图A中带标号仪器的名称：①铁架台，图A中收集气体方法是排水法．
（2）图B是实验室用过氧化氢溶液制取氧气的装置，反应的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（3）图C是二氧化碳制备和性质实验．实验室制二氧化碳反应的化学方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O，将二氧化碳通入石蕊试液的现象是有气泡冒出，溶液变红色．
（4）要制取一瓶供蜡烛燃烧实验的氧气，同时观察燃烧后的产物，若选择B，则需要在发生和收集装置之间连接如图2所示的干燥装置，该装置中的液体是浓硫酸．
19．下列化学方程式正确的是（　　）
A．Zn+2AgCl═ZnCl2+2AgB．Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
C．2NaOH+CaCO3═Na2CO3+Ca（OH）2D．NaCl+KNO3═KCl+NaNO3
16．某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并获得成功．
【查阅资料】白磷的着火点40℃．
【提出问题】氧气约占空气总体积的多少？
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好．
【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹．先将锥形瓶底部放人热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出．
【现象分析】
（1）将锥形瓶底部放人热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是温度达到着火点，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体不支持（填“支持”或“不支持”）燃烧．写出白磷燃烧的化学方程式：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是先变大，后缩小．
（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来；②当注射器中的水剩下约4mL时停止下流．
[得出结论]氧气体积约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．
3．元素的新材料不断涌现．根据所学知识回答下列问题：
（1）关于金刚石、石墨、C60的认识，正确是C（填序号）．
A．这三种物质都很软，可作润滑剂
B．这三种物质碳原子的排列方式相同
C．这三种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D．这三种物质都能导电
（2）CO2与CO的性质差异较大的原因分子构成不同．
（3）倡导“低碳”生活，让我们积极行动起来．请举一例在日常生活中符合这一主题的做法骑自行车上学．
（4）X、Y、Z是初中化学常见的性质，它们之间有如图1所示的转化关系．X是有毒气体，Y是不支持燃烧的气体，请回答下列问题．

①写出X的化学式CO；
②写出Y→Z反应的化学方程式CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
③在自然界中，Y转化为O2的主要途径是绿色植物的光合作用．
（5）甲、乙、丙是初中化学中常见的物质，其转化关系如图2所示（反应条件已省略）．甲、乙、丙三种物质中都含有同一种元素．
①若乙是相对分子质量最小的氧化物，则甲是H2O（填化学式）；
②若乙是一种还原性气体，则甲是O2（填化学式）．
13．我国是海洋大国，浩瀚的海洋为我们提供了丰富的资源，为了保卫我们神圣的海权，近年来我国对南海部分岛礁进行了吹填扩建，为海洋资源的开发利用提供了便利条件．
（1）我们的食用盐大部分来自于海水，从海水制取的粗盐中含有泥沙、硫酸镁和氯化钙等杂质，为得到较纯的氯化钠，可以将粗盐溶于水，然后进行如下操作：
 ①加过量的Ba（OH）2溶液； ②加适量的盐酸 ③加过量的Na2CO3溶液④过滤； ⑤蒸发．正确的操作顺序是①③④②⑤（填字母）．
（2）烧碱和氯气是重要的化工生产原料，我们可以利用海水为原材料大量制取．发生反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O═2A+Cl2↑+H2↑，则 A的化学式为NaOH．
（3）如图是氯化钠、氢氧化钠两种固体物质的溶解度曲线．
①t1℃时，NaCl饱和溶液中溶质质量分数小于NaOH饱和溶液中溶质质量分数（填“大于”、“小于”、“等于”之一）
②t2℃时，将 20gNaCl固体投入 50g水中，充分溶解后可得到NaCl的饱和溶液（填“不饱和溶液”或“饱和溶液”，此时所得溶液的质量是68g．
20．重视对工业废水的检测，确保其达标排放，是保护水资源的重要措施．我市一化工厂排放的废水中可能含有NaOH、CuSO4、MgCl2、Na2CO3、NaCl中的一种或几种，某校化学兴趣小组的同学在该厂废水排放口取样后进行如下实验．请完成实验报告．
 实验内容 现象结论 
 （1）观察样品 无色澄清废水中一定不含
硫酸铜 
 （2）取少量样品，向其中滴加无色酚酞试液 
溶液变红色		 废水显碱性．废水中一定不含氯化镁
 另取少量样品向其中滴加过量稀硝酸溶液 无气泡产生 废水中一定不含Na2CO3一定含有氢氧化钠
 向步骤（3）所得的溶液中滴加硝酸银溶液 有白色沉淀产生 废水中一定含有NaCl
13．下列图象正确的是（　　）
A．向等质量的Mg和MgO中分别加入足量等浓度的稀硫酸
B．向盛有等质量、等溶质质量分数稀硫酸的两支试管中，分别加入过量的金属镁和铝
C．向盐酸和氯化铜的混合溶液中加入过量的氢氧化钾
D．向一定量CuSO4溶液中加入Zn粉
14．现有Ca、O、C、H四种元素中，请选用其中一种或几种元素写出符合下列要求的化学式各写一个：
（1）最理想的燃料H2；
（2）空气中体积分数占第二位的气体O2；
（3）切割玻璃C；  
（4）西气东输的主要气体CH4；
（5）汽水中含有的不稳定的酸H2CO3；
（6）大理石的主要成分CaCO3．

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