Question

為探索物質在化學變化前后的質量關系，科學家做了大量實驗．1673年，英國物理學家波義耳做了一個有名的實驗．他將金屬放在密閉容器中煅燒，煅燒后他立即打開容器蓋進行稱量，結果發現反應后的固體質量增加了．該實驗導致波義耳未能發現質量守恒定律．之后俄國化學家羅蒙諾索夫在密閉玻璃瓶內燃燒金屬，發現反應后質量不變，由此得出反應前后的質量守恒．
這兩位科學家的實驗相似，為何結論不同？某研究小組沿著科學家的足跡進行探究，請你完成以下相關內容：
（1）【交流討論】兩位科學家得出不同的結論究竟與哪些實驗因素有關呢？
（2）【提出假設】若用同種金屬，同一容器進行實驗，兩位科學家得出不同的結論主要是由于

反應容器敞開與密閉的差異

的緣故．
（3）【實驗驗證】已知：鈉在空氣中受熱燃燒生成過氧化鈉固體．

操作步驟及實驗現象	簡答
（1）在底部鋪有細沙的錐形瓶中，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 檢查天平是否平衡 ．
（2）取下錐形瓶，放在墊有石棉網的三角架上微熱，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 ．
（3）將錐形瓶瓶塞取出一會兒后，蓋上瓶塞，再稱量．	稱量時觀察到 天平指針向左偏移 ．

（4）【得出結論】假設成立．
（5）依據以上實驗事實，解釋兩位科學家的實驗結論：

波義爾在敞口容器中實驗，消耗氧氣后，又不斷補充空氣，因此質量增加；而羅蒙諾索夫是在密閉容器中進行，質量不變

．

Answer 1

分析：（1）根據可能與反應容器是否密閉有關以及可能與反應物有關進行解答
（2）根據用同種金屬，同一容器進行實驗，兩位科學家得出不同的結論主要是由于反應容器敞開與密閉的差異進行解答；
（3）根據稱量物質質量的注意事項以及鈉燃燒消耗氧氣進行解答；
（5）根據實驗是否在密閉容器內進行解答．

解答：解：（1）將金屬放在密閉容器里煅燒，煅燒后他立即打開容器蓋進行稱量，發現反應后的固體質量增加了，是因為金屬在煅燒時會與空氣中的氧氣反應產生固體氧化物，增加了氧氣的質量，所以兩位科學家得出不同的結論究竟可能與反應容器是否密閉有關或可能與反應物有關；
（2）用同種金屬，同一容器進行實驗，兩位科學家得出不同的結論主要是由于反應容器敞開與密閉的差異；
（3）由稱量物質質量的注意事項可知，稱量前需檢查天平是否平衡；由質量守恒定律可知，反應前后物質的質量相等，所以取下錐形瓶，放在墊有石棉網的三角架上微熱，觀察到金屬鈉著火燃燒，冷卻后，再稱量．觀察到天平保持平衡；將錐形瓶瓶塞取出一會兒后，空氣會進入，所以蓋上瓶塞，再稱量，稱量時觀察到天平指針向左偏移；
（5）依據以上實驗事實可知，波義爾在敞口容器中實驗，消耗氧氣后，又不斷補充空氣，因此質量增加；而羅蒙諾索夫是在密閉容器中進行，質量不變．
故答案為：（1）可能與反應容器是否密閉有關或可能與反應物有關；
（2）反應容器敞開與密閉的差異；
（3）檢查天平是否平衡；天平保持平衡；天平指針向左偏移；
（5）波義爾在敞口容器中實驗，消耗氧氣后，又不斷補充空氣，因此質量增加；而羅蒙諾索夫是在密閉容器中進行，質量不變．

點評：本題考查質量守恒定律的內容以及應用，具有新穎性，同時也考查了學生的分析和應變能力．