小英同学从资料中得知:质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
(实验回顾)
1756年,俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧,冷却后在密闭容器里称量,发现总质量和煅烧前没有变化。
1774年,拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解,恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气,得到了与罗蒙诺索夫相同的结论。拉瓦锡还通过这个实验研究了 ,成就了化学史上的另一经典实验。
(实验重现)
小英同学在老师的指导下,将铁粉、活性炭粉、食盐按一定比例加水混合后,涂在用铁片折成的连续的Z形架表面,然后放入盛满氧气的集气瓶中。通过如图所示装置对“化学反应中,反应物与生成物的质量关系”进行实验探究,实验过程中做到操作规范、准确称量和细致观察。
(1)证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有: , 。
(2)此实验用氧气替代空气的主要目的是 。
(3)实验室里现有过氧化氢溶液、二氧化锰粉末,以及下列仪器:
①写出编号仪器的名称:B 。
②利用上述药品、仪器制取少量纯净氧气,其简易制取装置应选择的仪器有 (填序号),反应的化学方程式为 ;能否组装一套制氧气的装置,以控制反应的发生和停止?
(填“能”或“否”),并说明理由: 。
(总结与反思)
1663年,英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧,冷却后称量时打开了盖,得出的结论是物质的总质量增加了。导致波义耳与质量守恒定律失之交臂。你认为质量增大的原因是
。
(实验回顾) 空气的成分(或空气中氧气的含量或空气中氧气约占总体积的五分之一等,合理即可)
(实验重现) (1)铁片上的物质变红(或有红色物质生成) 天平平衡(或质量不变)
(2)加快反应速率(或增大反应物的浓度,合理即可)
(3)①锥形瓶
②CDHIA 2H2O22H2O+O2↑ 否
二氧化锰是粉末状,无法实现固液分离
(总结与反思)有空气进入(合理即可)
解析:(实验回顾)1774年,拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解,恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气,还通过这个实验研究了空气的成分(或空气中氧气的含量或空气中氧气约占总体积的五分之一),成就了化学史上的另一经典实验。(实验重现)(1)证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有:铁片上的物质变红(或有红色物质生成),天平平衡(或质量不变)。(2)由空气中氧气约占五分之一可知,此实验用氧气替代空气的主要目的是:增大反应物浓度,加快反应速率。(3)②利用上述药品、仪器制取少量纯净氧气,制取少量气体选择试管盛装药品即可,收集纯净的气体需选择排水法,故简易制取装置应选择的仪器有CDHIA;过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;因为二氧化锰是粉末状,无法实现固液分离,所以不能组装一套制氧气的装置,以控制反应的发生和停止。(总结与反思)导致波义耳与质量守恒定律失之交臂,质量增大的原因是:有空气进入了容器中。
方案一 | 方案二 | |
实验现象 | 白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量,天平平衡 | 铁钉表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,天平平衡 |
反应前总质量 | m1 | m1 |
反应后总质量 | m2 | m2 |
反应前后总质量的关系 | m1=m2 | m1=m2 |
分析 | 磷+氧气五氧化二磷 容器密闭,物质没有进入或散失 |
铁+硫酸铜→铜+硫酸亚铁 反应无气体参加,无气体生成,没有物质从烧杯中散失 |
结论 | 分析比较两个方案的实验结果,可以发现反应前后物质的质量总和不变 |
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