要点 要理解定律中的“各物质”,在计算质量总和时,应特别关注不易观察到的气体、不易称量的物质和易扩散的物质。在设计实验时,应尽量在
应用 为了验证质量守恒定律,甲、乙、丙三位同学各做了一个实验。
(1)甲同学实验测定的数据有:木炭和坩埚的总质量m g;其燃烧后灰烬和坩埚的总质量n g。m和n的关系为:m
(2)乙同学实验测定的数据有:铜片的质量x g;其加热后的质量y g。x和y的关系为:x
(3)丙同学实验测定的数据有:铁、硫酸铜溶液和烧杯的总质量a g;其反应后的混合物和烧杯的总质量b g。a与b的关系为:a
(4)通过对三个实验的分析,你认为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
密闭
容器中进行。应用 为了验证质量守恒定律,甲、乙、丙三位同学各做了一个实验。
(1)甲同学实验测定的数据有:木炭和坩埚的总质量m g;其燃烧后灰烬和坩埚的总质量n g。m和n的关系为:m
>
(填“<”“>”或“=”)n。(2)乙同学实验测定的数据有:铜片的质量x g;其加热后的质量y g。x和y的关系为:x
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(填“<”“>”或“=”)y。(3)丙同学实验测定的数据有:铁、硫酸铜溶液和烧杯的总质量a g;其反应后的混合物和烧杯的总质量b g。a与b的关系为:a
=
(填“<”“>”或“=”)b。(4)通过对三个实验的分析,你认为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
在密闭的体系中实验
,才能判定参加化学反应的反应物总质量和生成物总质量是否相等。答案:要点:密闭
应用:(1) >
(2) <
(3) =
(4) 在密闭的体系中实验
应用:(1) >
(2) <
(3) =
(4) 在密闭的体系中实验
解析:
【分析】
要解决本题,需明确质量守恒定律的核心:参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,计算时不能遗漏气体等易被忽略的物质的质量。因此验证质量守恒定律的实验需避免气体逸出或外界气体干扰,应在密闭容器中进行。针对各小问:(1)木炭燃烧生成CO₂气体逸出,导致反应后总质量减小;(2)铜加热与氧气反应生成氧化铜,固体质量增加;(3)铁与硫酸铜反应无气体参与或生成,总质量不变;(4)有气体参与或生成的反应,需在密闭体系中才能准确验证质量守恒。
【解析】
1. 要点部分:质量守恒定律要求计算所有参与反应和生成的物质质量,包括气体,因此实验应在密闭容器中进行,防止气体逸出或外界气体进入影响质量测量。
2. 应用(1):木炭燃烧的反应为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$,生成的$\ce{CO_{2}}$气体逸散到空气中,因此反应后灰烬和坩埚总质量n小于反应前木炭和坩埚总质量m,故$\ce{m > n}$。
3. 应用(2):铜加热的反应为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$,氧气参与反应,生成的氧化铜质量等于铜的质量加上参加反应的氧气质量,因此加热后铜片质量y大于反应前铜片质量x,故$\ce{x < y}$。
4. 应用(3):铁与硫酸铜反应为$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$,该反应无气体参与或生成,反应前后总质量不变,故$\ce{a = b}$。
5. 应用(4):有气体参加或生成的化学反应,若在敞口容器中进行,气体逸出或进入会导致质量测量不准确,因此需在密闭的体系中实验,才能判定反应物和生成物总质量是否相等。
【答案】
要点:密闭;应用:(1)>;(2)<;(3)=;(4)在密闭的体系中实验
【知识点】
质量守恒定律的应用,化学实验设计
【点评】
本题围绕质量守恒定律的理解与实验验证展开,重点考查学生对质量守恒定律中“各物质”的全面把握,以及实验设计中密闭体系的重要性,是化学基础实验的典型题目,需学生熟练掌握质量守恒的核心内涵,避免忽略气体对质量的影响。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需明确质量守恒定律的核心:参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,计算时不能遗漏气体等易被忽略的物质的质量。因此验证质量守恒定律的实验需避免气体逸出或外界气体干扰,应在密闭容器中进行。针对各小问:(1)木炭燃烧生成CO₂气体逸出,导致反应后总质量减小;(2)铜加热与氧气反应生成氧化铜,固体质量增加;(3)铁与硫酸铜反应无气体参与或生成,总质量不变;(4)有气体参与或生成的反应,需在密闭体系中才能准确验证质量守恒。
【解析】
1. 要点部分:质量守恒定律要求计算所有参与反应和生成的物质质量,包括气体,因此实验应在密闭容器中进行,防止气体逸出或外界气体进入影响质量测量。
2. 应用(1):木炭燃烧的反应为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$,生成的$\ce{CO_{2}}$气体逸散到空气中,因此反应后灰烬和坩埚总质量n小于反应前木炭和坩埚总质量m,故$\ce{m > n}$。
3. 应用(2):铜加热的反应为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$,氧气参与反应,生成的氧化铜质量等于铜的质量加上参加反应的氧气质量,因此加热后铜片质量y大于反应前铜片质量x,故$\ce{x < y}$。
4. 应用(3):铁与硫酸铜反应为$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$,该反应无气体参与或生成,反应前后总质量不变,故$\ce{a = b}$。
5. 应用(4):有气体参加或生成的化学反应,若在敞口容器中进行,气体逸出或进入会导致质量测量不准确,因此需在密闭的体系中实验,才能判定反应物和生成物总质量是否相等。
【答案】
要点:密闭;应用:(1)>;(2)<;(3)=;(4)在密闭的体系中实验
【知识点】
质量守恒定律的应用,化学实验设计
【点评】
本题围绕质量守恒定律的理解与实验验证展开,重点考查学生对质量守恒定律中“各物质”的全面把握,以及实验设计中密闭体系的重要性,是化学基础实验的典型题目,需学生熟练掌握质量守恒的核心内涵,避免忽略气体对质量的影响。
【难度系数】
0.5
要点 1. 分析时,应注意区分分子的种类和数目、原子的种类和数目。在化学变化中,反应前后
原子
的种类、数目和质量均没有变化,所以质量守恒。答案:原子
解析:
【分析】
这道题考查质量守恒定律的微观本质。解题时需明确:化学变化的本质是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子的过程,此过程中分子种类一定改变,而原子的种类、数目、质量均不发生变化,这是质量守恒的微观原因,据此可确定答案。
【解析】
根据质量守恒定律的微观解释:在化学变化中,反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化,所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等,即质量守恒。因此题干横线处应填“原子”。
【答案】
原子
【知识点】
质量守恒定律的微观解释
【点评】
本题属于化学基础概念题,直接考查质量守恒的微观核心知识点,需准确区分化学变化中分子与原子的变化差异,是对课本基础内容的直接考查,难度较低。
【难度系数】
0.8
这道题考查质量守恒定律的微观本质。解题时需明确:化学变化的本质是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子的过程,此过程中分子种类一定改变,而原子的种类、数目、质量均不发生变化,这是质量守恒的微观原因,据此可确定答案。
【解析】
根据质量守恒定律的微观解释:在化学变化中,反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化,所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等,即质量守恒。因此题干横线处应填“原子”。
【答案】
原子
【知识点】
质量守恒定律的微观解释
【点评】
本题属于化学基础概念题,直接考查质量守恒的微观核心知识点,需准确区分化学变化中分子与原子的变化差异,是对课本基础内容的直接考查,难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 质量守恒定律将化学反应由定性研究引入
应用 走进化学变化的微观世界,有利于进一步认识化学变化。下图是某化学变化的微观示意图,X、Y、Z分别表示不同类别的原子。

(1)该化学反应中生成物的分子个数比为
(2)从微观角度分析,化学反应前后各物质的质量总和相等的原因是
(3)由X原子构成的物质在该反应中
定量
研究。应用 走进化学变化的微观世界,有利于进一步认识化学变化。下图是某化学变化的微观示意图,X、Y、Z分别表示不同类别的原子。
(1)该化学反应中生成物的分子个数比为
1∶1
。(2)从微观角度分析,化学反应前后各物质的质量总和相等的原因是
在化学反应前后,原子的种类、数目和质量都没有发生变化
。(3)由X原子构成的物质在该反应中
不是
(填“是”或“不是”)催化剂。答案:要点:2. 定量
应用:(1) 1∶1
(2) 在化学反应前后,原子的种类、数目和质量都没有发生变化
(3) 不是
应用:(1) 1∶1
(2) 在化学反应前后,原子的种类、数目和质量都没有发生变化
(3) 不是
解析:
【分析】
首先,质量守恒定律的意义是将化学从定性研究推进到定量研究,这是基础概念。对于微观示意图问题,需先区分反应前后的粒子:反应前有2个X原子、1个YZ₂分子;反应后有1个XY分子、1个Z₂分子,还有1个未参与反应的X原子。据此确定参加反应的粒子和生成的粒子,再分析生成物分子个数比;质量守恒的微观原因需从原子的种类、数目、质量不变角度阐述;判断是否为催化剂,要看反应前后X的质量是否改变,反应后有剩余则说明X未完全参与反应,不符合催化剂特征。
【解析】
1. 质量守恒定律使化学反应的研究从定性(描述物质变化)转向定量(计算物质质量关系),故第一空填“定量”。
2. (1)反应前有2个X原子、1个YZ₂分子;反应后有1个XY分子、1个Z₂分子,以及1个未反应的X原子。参加反应的粒子为1个X原子和1个YZ₂分子,生成的粒子为1个XY分子和1个Z₂分子,因此生成物的分子个数比为1∶1。
(2)化学反应的本质是原子的重新组合,反应前后原子的种类、数目和质量均未发生改变,所以各物质的质量总和相等。
(3)催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,该反应中反应后仍有X原子剩余,说明X未全部参与反应,其质量发生了变化,因此由X原子构成的物质不是催化剂。
【答案】
2. 定量;应用:(1) 1∶1;(2) 在化学反应前后,原子的种类、数目和质量都没有发生变化;(3) 不是
【知识点】
质量守恒定律、微观反应示意图、催化剂
【点评】
本题结合质量守恒定律的概念与微观反应示意图,考查学生对质量守恒的理解、微观本质及催化剂的判断,需准确分析微观粒子的变化,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先,质量守恒定律的意义是将化学从定性研究推进到定量研究,这是基础概念。对于微观示意图问题,需先区分反应前后的粒子:反应前有2个X原子、1个YZ₂分子;反应后有1个XY分子、1个Z₂分子,还有1个未参与反应的X原子。据此确定参加反应的粒子和生成的粒子,再分析生成物分子个数比;质量守恒的微观原因需从原子的种类、数目、质量不变角度阐述;判断是否为催化剂,要看反应前后X的质量是否改变,反应后有剩余则说明X未完全参与反应,不符合催化剂特征。
【解析】
1. 质量守恒定律使化学反应的研究从定性(描述物质变化)转向定量(计算物质质量关系),故第一空填“定量”。
2. (1)反应前有2个X原子、1个YZ₂分子;反应后有1个XY分子、1个Z₂分子,以及1个未反应的X原子。参加反应的粒子为1个X原子和1个YZ₂分子,生成的粒子为1个XY分子和1个Z₂分子,因此生成物的分子个数比为1∶1。
(2)化学反应的本质是原子的重新组合,反应前后原子的种类、数目和质量均未发生改变,所以各物质的质量总和相等。
(3)催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,该反应中反应后仍有X原子剩余,说明X未全部参与反应,其质量发生了变化,因此由X原子构成的物质不是催化剂。
【答案】
2. 定量;应用:(1) 1∶1;(2) 在化学反应前后,原子的种类、数目和质量都没有发生变化;(3) 不是
【知识点】
质量守恒定律、微观反应示意图、催化剂
【点评】
本题结合质量守恒定律的概念与微观反应示意图,考查学生对质量守恒的理解、微观本质及催化剂的判断,需准确分析微观粒子的变化,难度适中。
【难度系数】
0.6