考向09质量守恒定律的验证
例题
例1．根据以下实验方案，“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”，请将你的思考及实验结果写在短线处。
（猜想假设）：猜想1：相等猜想2：______
（实验探究）：
（反思评价）
你认为猜想______是错误的，其原因是______。
例2．在实验室开放日，为验证质量守恒定律，甲、乙两组同学分别设计了以下实验，并进行了规范的操作和细致的观察。请参与并完成相关问题：
（提出问题）
两组实验都能验证质量守恒定律吗？
（进行实验）
甲组同学在实验过程中发现，化学反应前后天平平衡，成功验证了质量守恒定律，其化学方程式为______。乙组同学在实验过程中发现天平指针向右倾斜，其原因是____。此反应______（填“遵循”或“不遵循”）质量守恒定律。
（实验结论）
在验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的化学反应，一定要在_______装置中进行。
（发现问题）
实验过后，两组同学对乙组烧杯中的废液进行了探究。废液中所含溶质是什么？
（猜想与假设）
猜想Ⅰ：只有NaCl；
猜想Ⅱ：NaCl、Na2CO3和HCl；
猜想Ⅲ：NaCl和HCl；
猜想Ⅳ：______。
（交流讨论）
经过讨论，甲组同学认为，猜想_______是错误的，原因是_______（用化学方程式回答）。
（实验与结论）
甲组同学先将少量废液滴入试管中，然后滴入酚酞溶液，现象为_____，原因是______，则猜想Ⅳ正确。乙组同学将少量废液滴入试管中，然后滴入氯化钡溶液，现象为_______，则猜想Ⅳ正确。
（拓展与应用）
（1）若想验证猜想Ⅲ正确，可选择的试剂有______（填字母序号）。
A．紫色石蕊溶液B．铁粉
C．氢氧化钠溶液D．碳酸钾溶液
（2）若猜想Ⅲ正确，想得到废液中的氯化钠固体，根据盐酸的性质，无需另加试剂，只需对废液进行______操作即可。
例3．年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成：往A杯中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体（Fe3O4）和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的可燃空气。最终，拉瓦锡证明了水是由两种元素组成的。
（1）将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去___________。
（2）将B装置收集到的可燃空气在氧气中点燃，生成了水，可燃空气的名称是___________。
（3）若该实验中生成的黑色固体质量为m1，可燃空气的质量为m2，可燃空气完全燃烧生成水的质量为m3，如果水是由“氧元素”和“可燃空气元素”组成的，则m1、m2、m3三者应满足的关系是___________。
例4．兴趣小组的同学利用下图装置，探究化学反应前后物质的质量是否守恒。应选用的药品是
A．铁粉和稀盐酸液体中
B．硝酸钾晶体和水
C．碳酸钡粉末和稀硫酸
D．铜粉和硝酸银溶液
例5．化学规律建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用许多化学实验加以验证。
（1）小东同学按照课本上的实验进行验证（如图所示）。一段时间后，可以观察到铁钉表面出现_____，其反应的化学反应方程式为__，反应前后天平读数不变，但溶液颜色变化不明显。
（2）小东想既能验证质量守恒定律，又能更快地观察到溶液颜色的变化，提出了以下设想：
（提出设想）设想一：增大硫酸铜溶液的浓度
设想二：用更活泼的金属锌代替铁钉
（实验验证）小东将以上实验进行了如下改进：
（实验分析）（3）从以上现象分析，两个设想都不合适，其中按设想_____（填“一”或“二”）进行的实验能够验证质量守恒定律。
（4）实验1中溶液颜色几乎不变的原因可能是_____（填序号）。
A铁与饱和硫酸铜溶液不反应
B铁表面形成了一层氧化膜，阻止了反应的进一步进行
C生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行
D水也参与了该反应，但饱和硫酸铜溶液中水太少
（5）实验2虽然很快观察到溶液颜色变化，但出现了反应后总质量减小的情况，老师提醒小东，硫酸铜溶液呈酸性，所以总质量减小的原因可能是____。
（6）小东通过反复实验和探究得出：向实验1的饱和硫酸铜溶液中加入等体积的水，将实验2中的烧杯换成如图所示装置，均能达到实验目的，但该装置中缺少一种物品，请你在装置图中画出____。
技巧
1．
（1）须反应——必须参加化学反应
（2）如果有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行
方案一：红磷燃烧前后质量的测定
1.实验装置
2.反应原理:（用化学方程式表示）。
3.实验现象:
红磷燃烧，产生大量，发光、放热，开始小气球_____，冷却后小气球___，反应前后天平指针位置_____。
4.实验结论：
参加反应的各物质的质量总和等于生成物的各物质的质量总和。
〖注意事项〗
（1）锥形瓶底部要铺一层细沙的目的是：。
（2）气球的作用：
①调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用；
②起密封作用，防止实验时锥形瓶内外的物质发生交换。
（3）天平的使用应遵循物码，且称量前后在左右托盘中各
（4）红磷燃烧的操作不能再天平上进行，原因是：
①会烫坏天平；
②红磷燃烧时气球膨胀变大，气球因受到空气浮力而导致测量不准。
方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
1.实验装置图：
2.反应原理：（用化学方程式表示）
3.实验现象：
铁钉表面覆盖一层固体，溶液由变为色。反应前后天平的指针位置。
4.实验的结论：
参加反应的各物质的质量总和等于生成物的各物质的质量总和。
〖注意事项〗
（1）实验前应将铁钉表面，以除去铁钉表面的和污物。
（2）实验室配制的硫酸铜溶液常显酸性，若将装置中的橡胶塞去掉，能否验证质量守恒定律？
。
方案三：稀盐酸与碳酸钠固体反应前后质量的测定
1.实验装置图：
2.反应原理：（用化学方程式表示）。
3.实验现象：
有产生，固体逐渐，反应后天平指针位置向偏。
4.实验结论及分析
由于生成的气体逸散到空气中，造成左边质量，天平指针偏向。
同学们为了验证质量守恒定律，对甲组实验装置进行了如下三种改进。
你认为最佳的装置为B，请分别简述其他两个装置的缺点：A装置中产生的气体充满气球，产生向上的浮力，会影响实验结果；C中产生的气体导致锥形瓶中气压增大，可能会导致瓶塞飞出，影响实验结果。优点：使反应在密闭容器中进行
方案四：镁在空气中燃烧，反应前后质量的测定
1.实验装置图
2.反应原理：（用化学方程式表示）。
3.实验现象：产生大量，反应后天平指针。
4.实验结论及分析：
产生的氧化镁大多以，称量时不是全部生成物的质量，所以质量了。
〖注意事项〗
（1）实验前应将氧化镁用，除去表面（用化学式填空）好和污物，方便点燃。
（2）验证质量守恒定律时，有气体、烟、雾生成或参加时，应在密进行。
查漏
1、在验证质量守恒定律时，有气体参加或生成的反应，应在密闭容器中进行。
2、如有气态物质参加在敞口装置中进行，则空气中没有参加反应的气体进入装置中，影响测量的结果。反应中若生成气体在敞口装置中进行，则气体会逸出装置，影响测量的结果。两种情况均无法通过实验验证化学反应遵循质量守恒定律。但不代表反应不遵循质量守恒定律。