1、23质量守恒定律的实验探究 【知识点的认识】该探究是为了验证质量守恒定律而进行的实验探究。为此,教材中安排了如图所示的这四个实验: 1. 2. 3. 4. 来验证和解释质量守恒定律(即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)。 【 命题方向】该考点的命题方向主要是以这四个实验(或类似的实验)为载体,通过分析探究反应前后质量的关系,来验证或者解释质量守恒定律。考试的重点是故意利用有气体参与(或者生成)的开放体系装置,进行有关的实验探究,让通过观察反应后托盘天平指针的偏转,来分析探究质量守恒定律,并要求提出实验改进措施。但是,有时还会考查质量守恒定律的内容及应用、守恒原因、实
2、验的现象、反应的文字表达式(或化学方程式)等等。 【解题方法点拨】根据质量守恒定律的内容可知,化学反应前后物质的质量总和是相等的。所以,对于在一般的实验装置(即开放 体系装置)中进行实验探究时,如果是没有气体的参与(或者生成),那么化学反应前后托盘天平的指针必然没有偏转(即物质的质量总和相等)。如果是有气体的参与(或者生成),那么化学反应前后托盘天平的指针就有可能发生偏转了;但是,化学反应前后物质的质量总和仍然是相等的。这时,只要设法把该开放体系装置转变为密闭装置,那么化学反应前后托盘天平的指针也就必然没有偏转。另外,这四个实验探究的具体方法点拨如下: 1.白磷燃烧前后质量的测定,要注意以下五
3、点: ( 1)在瓶底事先铺少量的细沙,以防白磷燃烧时炸裂瓶底。 ( 2)玻璃管上的小气球要系牢,以防燃烧生成的白烟和放热使瓶内气体膨胀的气流将小气球冲掉。这样白烟就会扩散到空气中,既引起空气污染,又会使实验探究失败。 ( 3)用玻璃管将锥形瓶内的白磷点燃后,迅速将锥形瓶塞紧;防止瓶塞被冲开,白烟溢出,瓶内外气体流通。这样,也会污染空气和导致实验探究失败。 ( 4)第一次称量后取下锥形瓶,待锥形瓶冷却后,再重新放到托盘天平上称量;以防热的锥形瓶烫坏托盘。 ( 5)反应的文字表达式是:磷氧气 点燃五氧化二磷;化学方程式是: 4P 5O2 点燃 2P2O5。 2.铁钉与硫酸铜溶 液反应前后质量的测定
4、,要注意实验前将铁钉用砂纸打磨干净,以防铁锈阻碍反应发生,而看不到实验现象(即铁钉上覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色)。该反应的文字表达式是:铁硫酸铜 硫酸亚铁铜;化学方程式是: Fe CuSO4 FeSO4 Cu。 3.盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定,称量后取下小烧杯并将小试管倾斜,使其中的盐酸与小烧杯中的碳酸钠粉末充分反应。然后,重新把它们放在托盘天平上,会看到反应剧烈,粉末逐渐减少,有大量气泡冒出;天平指针偏右。这是因生成的二氧化碳气体扩散到空气中,而导致的结果。如果 将该实验在一个密闭的容器内进行,就不会导致天平指针偏右了。该反应的文字表达式是:碳酸钠盐酸 氯化钠水二氧化碳;化学方程式是: Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2。 4.镁条燃烧前后质量的测定,要注意实验前将一根长镁条用砂纸打磨干净,以防其表面的氧化物阻碍其顺利燃烧,该反应的现象是发出耀眼的白光,生成白色固体,还会冒白烟,放出热量;再次称量时天平指针可能偏左、偏右或者停在分度盘中间。原因是参加反应的氧气和反应生成的白烟的质量没能称得,(另外,镁燃烧时也可能消耗氮气,即镁氮气 氮化镁) 。如果将该实验在一个密闭的容器内进行,就不会导致天平指针偏转了。该反应的文字表达式是:镁氧气 点燃氧化镁;化学方程式是: 2Mg O2 点燃 2MgO。