Question

为探索物质在化学变化前后的质量关系，科学家做了大量实验．1673年，英国物理学家波义耳做了一个有名的实验．他将金属放在密闭容器中煅烧，煅烧后他立即打开容器盖进行称量，结果发现反应后的固体质量增加了．该实验导致波义耳未能发现质量守恒定律．之后俄国化学家罗蒙诺索夫在密闭玻璃瓶内燃烧金属，发现反应后质量不变，由此得出反应前后的质量守恒．
这两位科学家的实验相似，为何结论不同？某研究小组沿着科学家的足迹进行探究，请你完成以下相关内容：
（1）【交流讨论】两位科学家得出不同的结论究竟与哪些实验因素有关呢？
（2）【提出假设】若用同种金属，同一容器进行实验，两位科学家得出不同的结论主要是由于

反应容器敞开与密闭的差异

的缘故．
（3）【实验验证】已知：钠在空气中受热燃烧生成过氧化钠固体．

操作步骤及实验现象	简答
（1）在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小块金属钠，塞紧橡皮塞，称量，用砝码使天平平衡．	称量前需 检查天平是否平衡 ．
（2）取下锥形瓶，放在垫有石棉网的三角架上微热，观察到金属钠着火燃烧，冷却后，再称量．	称量时观察到 天平保持平衡 ．
（3）将锥形瓶瓶塞取出一会儿后，盖上瓶塞，再称量．	称量时观察到 天平指针向左偏移 ．

（4）【得出结论】假设成立．
（5）依据以上实验事实，解释两位科学家的实验结论：

波义尔在敞口容器中实验，消耗氧气后，又不断补充空气，因此质量增加；而罗蒙诺索夫是在密闭容器中进行，质量不变

．

Answer 1

分析：（1）根据可能与反应容器是否密闭有关以及可能与反应物有关进行解答
（2）根据用同种金属，同一容器进行实验，两位科学家得出不同的结论主要是由于反应容器敞开与密闭的差异进行解答；
（3）根据称量物质质量的注意事项以及钠燃烧消耗氧气进行解答；
（5）根据实验是否在密闭容器内进行解答．

解答：解：（1）将金属放在密闭容器里煅烧，煅烧后他立即打开容器盖进行称量，发现反应后的固体质量增加了，是因为金属在煅烧时会与空气中的氧气反应产生固体氧化物，增加了氧气的质量，所以两位科学家得出不同的结论究竟可能与反应容器是否密闭有关或可能与反应物有关；
（2）用同种金属，同一容器进行实验，两位科学家得出不同的结论主要是由于反应容器敞开与密闭的差异；
（3）由称量物质质量的注意事项可知，称量前需检查天平是否平衡；由质量守恒定律可知，反应前后物质的质量相等，所以取下锥形瓶，放在垫有石棉网的三角架上微热，观察到金属钠着火燃烧，冷却后，再称量．观察到天平保持平衡；将锥形瓶瓶塞取出一会儿后，空气会进入，所以盖上瓶塞，再称量，称量时观察到天平指针向左偏移；
（5）依据以上实验事实可知，波义尔在敞口容器中实验，消耗氧气后，又不断补充空气，因此质量增加；而罗蒙诺索夫是在密闭容器中进行，质量不变．
故答案为：（1）可能与反应容器是否密闭有关或可能与反应物有关；
（2）反应容器敞开与密闭的差异；
（3）检查天平是否平衡；天平保持平衡；天平指针向左偏移；
（5）波义尔在敞口容器中实验，消耗氧气后，又不断补充空气，因此质量增加；而罗蒙诺索夫是在密闭容器中进行，质量不变．

点评：本题考查质量守恒定律的内容以及应用，具有新颖性，同时也考查了学生的分析和应变能力．