趣味导读 已知氢气和氧气在点燃的条件下反应能生成水。用文字表达式表示如下:
氢气 + 氧气 水
1 g 9 g
2 g 8 g
3 g 7 g
4 g 6 g
5 g 5 g
……
请问以上是否都生成10 g水?
答案:没有一个能生成10克水!
想知道为什么吗?向下学习吧!
智能点拨
例1 某校研究性学习小组查阅化学史料时发现:早在300多年前,英国化学家玻义 尔在一个敞口的容器中能够加热一种金属,结果发现反应后质量增加了,由此得出反应前后质量不守恒。之后,俄国化学家罗蒙诺索夫在密封玻璃瓶中燃烧金属,发现反应 后质量不变,由此得出反应前后质量守恒。
这两位科学家的实验相似,为何结论不同?该学习小组沿着科学家的足迹进行实验探究,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、同一容器都进行实验,两位科学家得出不同的结论主要是由于 缘故。
(3)实验验证:
已知:钠在空气中燃烧生成过氧化钠固体
操作步骤及实验现象 简答[来源:学科网ZXXK]
①在底部铺有细沙的锥形瓶中,放入一小块金属钠,塞进橡皮塞,称量,用砝码使天平平衡。 称量后需 。
②取下锥形瓶,放 在垫有石棉网的三脚架上微热,观察到金属钠着火燃烧,冷却后 ,再称量。 称量时,观察到 。
③将锥形瓶塞取出一会儿后,盖上瓶塞,再称量。[来源:学.科.网Z.X.X.K] 称量时,观察到 。
(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: 。
解答:(2)反应容器中敞开与密闭的差异(3)①检查天平是否平衡,②天平保持平衡,③天平指针向左偏移。(5)罗蒙诺索夫是在密闭容器中实验,金属燃烧后质量的增加来自瓶内空气中氧气的减少,因此反应后质量不变;玻义尔是在敞口容器中实验,金属燃烧消耗瓶内氧气后,瓶外的空气不断补充流入瓶内,因此反应后容器内物质质量增加了。
点评:波义尔用敞口容器在空气中加热金属,金属与空气中的氧气发生了化学反应,由于有外界的氧气参加反应,可回顾波义尔得出的结论不守恒。而罗蒙诺索夫因为是在密封 玻璃瓶内加热金属,金属虽然也被氧化,但是至于玻璃瓶内的氧气发生了化学反应,故反应前后的质量不变,从而得出了质量守恒定律。
例2:在一个密闭容器中有X Y Z Q四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的的质量如下:
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 2 2 84 5
反应后质量/g 待测 24 0 14
试推断该密闭容器中发生的化学反应基本类型为( )
A. 分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
分析:了解了几种基本反应类型后,我们在分析本题所给的条件,反应前Z 物质有84克,而反应后Z物质为0克,相应Y 、Q都大大增加,可见这是一个Z作为反应物的分解反应。
例3:为研究化学反应前后反应物和生成物之间的质量关系,三个同学分别作了如下三个实验:
实验一:称量镁条,点燃,待反应结束后,再称量。
实验二:将盛有稀盐酸的小试管放入城有锌粒的烧杯中,称量,然后将盐酸和锌粒 接触,充分反应后再称量。
实验三:将盛有氢氧化