某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱化學(xué)史料時發(fā)現(xiàn):
早在300多年前,英國化學(xué)家波義耳在一個敞口的容器中加熱一種金屬,結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后整個容器質(zhì)量增加了,由此得出反應(yīng)前后質(zhì)量不守恒.之后,俄國化學(xué)家羅蒙諾索夫在密閉玻璃瓶內(nèi)燃燒金屬,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)前后整個容器質(zhì)量不變,由此得出反應(yīng)前后質(zhì)量守恒.
這兩位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)相似,為何結(jié)論不同?該學(xué)習(xí)小組沿著科學(xué)家的足跡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,請你完成以下相關(guān)內(nèi)容:
(1)提出問題:兩位科學(xué)家得出不同的結(jié)論究竟與哪些實(shí)驗(yàn)因素有關(guān)?
(2)假設(shè):若用同種金屬、同一容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),兩位科學(xué)家得出不同結(jié)論主要是由于
反應(yīng)容器敞開與密閉的差異
反應(yīng)容器敞開與密閉的差異
的緣故.
(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
已知:鈉在空氣中受熱燃燒生成過氧化鈉固體.
操作步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
簡答 |
①在底部鋪有細(xì)沙的錐形瓶中,放入一小塊金屬鈉,塞緊橡皮塞,稱量,用砝碼使天平平衡. |
稱量前需要 檢查天平是否平衡 檢查天平是否平衡 |
②取下錐形瓶,放在墊有石棉網(wǎng)的三腳架上微熱,觀察到金屬鈉著火燃燒,冷卻后,再稱量. |
稱量時觀察到 天平保持平衡 天平保持平衡 |
③將錐形瓶塞取出一會兒后,蓋上瓶塞,再稱量. |
稱量時觀察到 天平指針向左偏轉(zhuǎn) 天平指針向左偏轉(zhuǎn) |
(4)得出結(jié)論:假設(shè)成立.
(5)交流與討論:依據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí),解釋兩位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
羅蒙諾索夫是在密閉容器內(nèi)實(shí)驗(yàn),金屬燃燒后質(zhì)量的增加來自瓶內(nèi)空氣中氧氣的減少,因此反應(yīng)后質(zhì)量不變
羅蒙諾索夫是在密閉容器內(nèi)實(shí)驗(yàn),金屬燃燒后質(zhì)量的增加來自瓶內(nèi)空氣中氧氣的減少,因此反應(yīng)后質(zhì)量不變
波義爾是在敞口容器中實(shí)驗(yàn),金屬燃燒消耗瓶內(nèi)氧氣后,瓶外的空氣不斷補(bǔ)充流入瓶內(nèi),因此反應(yīng)后容器內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量增加了
波義爾是在敞口容器中實(shí)驗(yàn),金屬燃燒消耗瓶內(nèi)氧氣后,瓶外的空氣不斷補(bǔ)充流入瓶內(nèi),因此反應(yīng)后容器內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量增加了
.
(6)拓展與提高:小組內(nèi)的同學(xué)又做了如下兩個小實(shí)驗(yàn).
①測定蠟燭燃燒前后的質(zhì)量:實(shí)驗(yàn)前小組內(nèi)同學(xué)推測蠟燭燃燒后質(zhì)量會變輕,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與推測一致.原因是生成的二氧化碳和水蒸汽擴(kuò)散到空氣中.請你接著分析,生成的二氧化碳和水蒸汽的總質(zhì)量
大于
大于
(填“大于”、“等于”或“小于”)燃燒掉的蠟燭的質(zhì)量,原因是
二氧化碳和水的質(zhì)量應(yīng)該等于燃燒掉的蠟燭的質(zhì)量和參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量之和
二氧化碳和水的質(zhì)量應(yīng)該等于燃燒掉的蠟燭的質(zhì)量和參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量之和
.
②測定鎂條燃燒前后的質(zhì)量:實(shí)驗(yàn)前小組內(nèi)同學(xué)推測燃燒后生成物的質(zhì)量比原來鎂條的質(zhì)量大,理由是
生成物氧化鎂的質(zhì)量應(yīng)該等于鎂條的質(zhì)量和參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量之和
生成物氧化鎂的質(zhì)量應(yīng)該等于鎂條的質(zhì)量和參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量之和
.但實(shí)際測定的結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)質(zhì)量比原來鎂條的質(zhì)量減少了,請你幫他們分析可能的原因是
坩堝鉗上沾有一部分固體氧化鎂粉末
坩堝鉗上沾有一部分固體氧化鎂粉末
冒出的大量白煙損失掉一部分氧化鎂
冒出的大量白煙損失掉一部分氧化鎂
.