（11）质量守恒定律——2025年中考化学教材基础实验对点训练
1.如图所示装置可用于验证质量守恒定律实验的是( )
A. B.
C. D.
2.小组同学通过红磷燃烧来验证质量守恒定律，见下图。下列说法错误的是( )
A.可以用白磷替代红磷
B.气球可平衡压强，使装置密闭
C.红磷燃烧结束，应冷却至室温再将锥形瓶放在天平上称量
D.反应前瓶内红磷和氧气的总质量一定等于生成五氧化二磷的质量
3.下列实验设计不能达到实验目的的是( )
A.测定空气中氧气的含量
B.证明甲烷中含有碳元素
C.用推拉注射器活塞的方法检查图中装置的气密性
D.探究质量守恒定律
4.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )。
A. B.
C. D.
5.下列对质量守恒定律的认识中正确的是( )
A.蜡烛燃烧后质量减小，不符合质量守恒定律
B.根据质量守恒定律可推出：化学反应前后分子总数不变
C.用碳酸钠与稀盐酸的反应来验证质量守恒定律时，应当在密闭容器中进行
D.根据质量守恒定律，10g氢气在10g氧气中充分燃烧，生成水的质量应为20g
6.化学实验是培养化学素养的重要手段。下列有关实验的分析与说法中正确的是( )
A.证明与反应
B.火柴头竖直向上时容易熄灭，是因为降低了火柴梗的着火点
C.甲、乙试管分别得到和，A、B分别为电源的负极和正极
D.将两种药品混合后，天平指针偏右，但该反应遵守质量守恒定律
7.已知白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳气体，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯设计如图所示实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为，倒立杯子充分反应后称量总质量为，打开杯盖后称量总质量为，三者的关系为，下列说法不正确的是( )
A.，说明该反应遵循质量守恒定律
B.，是因为打开杯盖后气体逸出
C.白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果
D.通过该实验可知，验证质量守恒定律必须使用密闭容器
8.某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是( )
A.铁粉的质量 B.氮气的质量 C.氧元素的质量 D.固态物质的质量
9.在一次实验课上，同学们通过小组合作，完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是( )
A.反应后小苏打的质量增加 B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等 D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
10.某化学兴趣小组通过铜与氧气的反应来验证质量守恒定律，下列说法错误的是( )
A.红色铜粉逐渐变成黑色
B.气球先鼓起后变瘪
C.反应结束后，应冷却至室温再称量
D.反应前锥形瓶内铜粉与氧气的总质量一定等于反应生成的氧化铜的质量
11.18世纪，拉瓦锡通过定量实验揭示了质量守恒定律，甲、乙、丙、丁四个小组的同学分别做了A、B、C、D四个实验来验证质量守恒。他们都进行了规范的操作，准确的称量和细致的观察。
（1）A实验：在实验过程中观察到气球的变化是______。
（2）丙组同学通过C实验验证质量守恒，在第一次称量完成后的实验操作是：______。
（3）乙、丁两组同学得到的结论是：化学反应前后总质量不守恒。老师引导学生分析了B、D两个实验。你认为B实验天平不平衡的原因是______，实验D中理论上镁条燃烧后的质量应该比反应前增重，原因是______。
（4）实验C中发生的反应方程式为：，请根据该反应方程式计算，利用11.2g铁与足量硫酸铜溶液反应，最多可以得到铜多少克？
12.质量守恒定律对科学发展具有重大意义。为验证质量守恒定律，某化学小组同学用下图所示实验装置进行了系列实验。
（1）甲同学用图1装置实验，此实验中气球的作用是____________________。
（2）乙同学用图2装置实验，发现天平的指针___________（填“偏左”、“偏右”或“不偏转”）。
（3）丙同学对乙同学的装置进行了改进（如图3），可能存在的隐患是____________。
（4）丁同学对乙同学的装置进行了改进（如图4），同组同学认为会产生误差，他的理由是___________。
（5）戊同学对乙同学的装置进行了改进（如图5），发现反应前后总质量不变。请根据本小组的系列实验，从药品的选择、装置的设计等方面分析验证质量守恒定律时需要注意的相关事项___________（至少写出3条）。
13.质量守恒定律的发现对化学发展作出巨大贡献。
(一)质量守恒定律发现史
波义尔(1663年) 罗蒙诺索夫(1756年) 拉瓦锡(1777年)
实验前先称量金属质量，在密闭容器中加热金属，得到金属灰。立即打开容器，称量金属灰的质量。 锡()在密闭容器里加热，生成白色氧化锡()，容器和容器中物质的总质量加热前后都没有发生变化。 45.0份质量的在密闭容器中加热完全分解，生成41.5份质量的和 份质量的，得到与罗蒙诺索夫相同结论。
(1)波义尔实验中，质量：金属灰_______原金属(填“>”、“=”、“<”)。
(2)罗蒙诺索夫实验中，发生的化学反应方程式为_______。
(3)拉瓦锡实验中，得到_______份质量的。
(二)验证质量守恒定律
(4)某兴趣小组用如图所示装置对质量守恒定律进行验证。
①连接好装置后，打开弹簧夹，向外拉注射器的活塞一段距离，松手后观察到_______现象，说明装置气密性好。
②引燃白磷，打开弹簧夹，观察到注射器的活塞_______(填字母)。
A.先向外移动再向内移动
B.先向内移动再向外移动
③用此装置验证质量守恒定律，若白磷量不足，对实验结果_______(填“有”或“无”)影响。
(5)如图所示装置也可用于测定空气中含量。
①在锥形瓶中加入足量白磷，关闭弹簧夹，用强光引燃，待充分反应，冷却至室温后，打开弹簧夹。
②要达到实验目的，实验中需要测定的数据有锥形瓶(含导管)的容积、_______。
(三)应用质量守恒定律
由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体。红磷和白磷是磷元素的同素异形体。白磷着火点40℃，在空气中易自燃，散发出浓烟。
(6)下列物质互为同素异形体的是_______(填序号)。
A.氧气和臭氧() B.金刚石和石墨 C.一氧化碳和二氧化碳
(7)白磷燃烧的化学反应方程式为则X(白磷)的化学式为_______。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A中是密闭的容器，反应前后天平平衡；B过程未发生化学变化，不可以用于验证质量守恒定律；C中碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体，在敞开的容器内不能验证质量守恒定律；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气，气体会从导管逸出。
2.答案：D
解析：红磷和白磷燃烧时都生成白色的五氧化二磷固体，且白磷容易燃烧，可以用白磷替代红磷；红磷燃烧放热会使瓶内气压变大，容易将瓶塞冲开，使用气球可使气体膨胀进入气球内，平衡压强，防止瓶塞被冲开；红磷燃烧结束后，温度较高，气体膨胀，此时气球是鼓的，会产生一定浮力，造成实验误差，故要冷却到室温时再称量；根据质量守恒定律，参加反应的各物质的质量总和等于生成的各物质的质量总和，没有说明反应前各物质是否恰好完全反应，不能得出反应前瓶内红磷和氧气的总质量一定等于生成五氧化二磷的质量。
3.答案：A
解析：A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项实验设计不能达到实验目的。B、图中实验，澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的，反应物氧气中只含有氧元素，说明甲烷中一定含有碳元素，故选项实验设计能达到实验目的。C、当推动注射器的活塞时，锥形瓶内压强增大，把水压入长颈漏斗中，若气密性好会形成一段稳定的水柱；当拉动注射器的活塞时，锥形瓶内压强变小，若气密性良好可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡，故选项实验设计能达到实验目的。D、白磷在密闭容器中燃烧，与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，没有气体逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，故选项实验设计能达到实验目的。故选：A。
4.答案：D
解析：A（×）装置未密闭，且空气中的氧气参加反应；B（×）该实验没有发生化学变化；C（×）装置未密闭，且有氧气生成，会逸散到空气中；D（√）该实验中的反应属于化学变化，反应中无气体参与和生成。
5.答案：C
解析：
6.答案：D
解析：A、图a中软塑料瓶变瘪了，不能证明与反应，也可能是二氧化碳溶于水造成的，故选项说法错误。B、图b中火柴头竖直向上时容易熄灭，仍然与氧气充分接触，燃烧产生的热量向上散逸，使火柴梗得不到充足的热量，温度达不到火柴梗的着火点，故选项说法错误。C、由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，甲、乙试管分别得到和，A、B分别为电源的正极和负极，故选项说法错误D、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，反应过程中二氧化碳气体逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，但该反应遵守质量守恒定律，故选项说法正确。故选：D。
7.答案：D
解析：白醋和鸡蛋壳中的碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳。，说明该反应遵循质量守恒定律；，是因为打开杯盖后生成的二氧化碳气体逸出；白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果：通过该实验可知，有气体参加或生成的反应验证质量守恒定律必须使用密闭容器。
8.答案：A
解析：A、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，随着反应的进行，铁粉的质量逐渐减少，最终反应停止，质量不再发生改变，与图b相符，故选项正确。B、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，氮气的质量不变，与图b不相符，故选项错误。C、根据质量守恒定律，实验过程中瓶内氧元素的质量不变，与图b不相符，故选项错误。D、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，实验过程中瓶内固态物质的质量逐渐增加，与图b不相符，故选项错误。故选：A。
9.答案：C
解析：A、小苏打是反应物，反应后小苏打的质量减少，故选项说法不正确。B、化学反应过程中，反应物的质量减少，生成物的质量增加，故选项说法不正确。C、根据质量守恒定律，化学反应前后各物质的质量总和相等，故选项说法正确。D、反应前称量的是小苏打和白醋以及整个装置的总质量，故选项说法不正确。故选：C。
10.答案：D
解析：铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，红色铜粉逐渐变成黑色。加热过程中装置内气体受热膨胀，气球鼓起；反应结束冷却至室温后，由于氧气被消耗，装置内压强减小，气球变瘪。反应结束后，冷却至室温前气球受到空气的浮力不断变化，应冷却至室温再称量。无法确定铜与氧气是否恰好完全反应，所以反应前锥形瓶内铜粉与氧气的总质量不一定等于反应生成的氧化铜的质量。
11.答案：（1）先膨胀，后缩小
（2）将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察天平是否继续维持平衡
（3）反应中有氧气生成，逸散到空气中去了；镁条与氧气反应生成固体氧化镁，固体中增加了氧元素的质量
（4）12.8g
解析：(1)A实验：在实验过程中，白磷燃烧放热，使瓶内压强增大，完全反应冷却到室温后，由于氧气被消耗，瓶内压强小于原压强，所以观察到气球的变化是先变大后变瘪。
(2)丙组同学通过C实验验证质量守恒，在第一次称量完成后的实验操作是：将铁钉放入硫酸铜溶液中。
(3)乙、丁两组同学得到的结论是：化学反应前后总质量不守恒。老师引导学生分析了B、D两个实验。B实验天平不平衡的原因是：实验在敞口容器中进行，生成的氧气逸散到空气中，导致反应后烧杯内物质的总质量减少；实验D中理论上镁条燃烧后的质量应该比反应前增重，原因是空气中的氧气参与了反应，导致反应后固体的质量增大。
（4）解：设利用11.2g铁与足量硫酸铜溶液反应，最多可以得到铜的质量为x
答：最多可以得到铜12.8g。
12.答案：（1）平衡气压、防止装置漏气（写出一点即给分）
（2）偏右
（3）锥形瓶内气压过大，使瓶塞被弹出
（4）反应产生气体，气球膨胀受到空气向上的浮力
（5）①选择没有气体参与的化学反应
②反应装置密闭
③防止气球变大，空气浮力对实验的影响
④反应装置产生的气体可以被吸收
⑤防止装置内压强太大导致装置爆炸
解析：(1)图1装置中气球的作用是平衡气压，可以防止瓶塞被冲出。
(2)乙同学用图2装置实验，该装置中碳酸钠粉末，会与稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳逸散到空气中，导致左盘上物质质量变小，会发现天平的指针偏右。
(3)丙同学对乙同学的装置进行了改进(如图3），图丙装置完全密封，与稀盐酸反应生成二氧化碳，会导致装置内气压增大，可能存在的隐患是锥形瓶内气压过大，使瓶塞被冲出。
(4)丁同学对乙同学的装置进行了改进(如图4），则与稀盐酸反应生成二氧化碳，会导致装置内气压增大，气球膨胀，从而产生浮力，导致实验误差，故填：反应产生气体，气球膨胀受到向上的浮力。
(5)根据本小组的系列实验，从药品的选择、装置的设计等方面分析验证质量守恒定律时需要注意的，相关事项有：选择没有气体参与的化学反应；反应装置密闭；防止气球变大，空气浮力对实验的影响；反应装置产生的气体可以被吸收；防止装置内压强太大导致装置爆炸（合理即可）。
13.答案：(1)>
(2)
(3)3.5
(4)注射器活塞回到原位；A；无
(5)反应前后注射器的刻度
(6)AB
(7)
解析：（1）在密闭容器中加热金属，金属与容器中气体发生反应得到金属灰，根据质量守恒定律，金属灰的质量=原金属质量+参加反应气体的质量，故金属灰的质量大于原金属；
（2）锡与氧气在加热条件下生成二氧化锡，该反应的化学方程式为：；
（3）根据质量守恒定律，拉瓦锡实验中得到氧气的质量=45.0份-41.5份=3.5份；
（4）①连接好装置后，打开弹簧夹，向外拉注射器的活塞一段距离，松手后观察到注射器活塞回到原位，说明装置气密性良好；
②白磷燃烧过程中放热对压强的影响大于氧气消耗对压强的影响，故燃烧过程中压强变大，注射器活塞向外移动，燃烧结束，温度下降，压强减小，活塞向内移动，故活塞先向外再向内移动；
故选A；
③白磷只要与氧气发生反应即可证明质量守恒定律，故若白磷量不足，对实验结果无影响；
（5）空气中氧气的体积分数=，该实验通过白磷燃烧消耗氧气，利用注射器刻度的变化得出消耗氧气的体积，故需要测定的数据有锥形瓶(含导管) 的容积、反应前后注射器的刻度；
（6）A、氧气与臭氧都是氧元素组成单质，互为同素异形体；
B、金刚石、石墨都是碳元素组成单质，互为同素异形体；
C、一氧化碳、二氧化碳都是碳、氧元素组成的化合物，不属于同素异形体；
故选AB；
（7）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类与数目都不变，反应物中：1个X分子，10个氧原子，生成物中：4个磷原子、10个氧原子，故1个X分子中含有4个磷原子，故X的化学式为。
