Question

1673年，英國(guó)化學(xué)家波義耳做了一個(gè)有名的實(shí)驗(yàn)，他將金屬放在密閉容器里煅燒，煅燒后他立即打開容器蓋進(jìn)行稱量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后的固體質(zhì)量增加了，由于波義耳在該實(shí)驗(yàn)中稱量方法上的原因，導(dǎo)致他錯(cuò)過(guò)了發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的機(jī)會(huì)。

拉瓦錫做的是糖發(fā)酵生成酒精的實(shí)驗(yàn)。這是一個(gè)復(fù)雜的生化反應(yīng)。他把100磅糖、400磅水和含有7磅水的酵母溶液混合，使其充分發(fā)酵，發(fā)酵后定量測(cè)定的結(jié)果是放出的氣體中含有二氧化碳35磅、水蒸氣14磅，余下460磅的液體中含水、酒精、醋酸、糖和酵母。此外，拉瓦錫還做了許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明物質(zhì)不滅，并在他的名著《化學(xué)概要》中指出：“無(wú)論是人工還是自然作用都沒有創(chuàng)造出新東西，物質(zhì)在每一個(gè)化學(xué)變化前的數(shù)量，等于反應(yīng)后的數(shù)量，這可以算是一個(gè)公理。” 雖然拉瓦錫所處時(shí)代的實(shí)驗(yàn)工具和技術(shù)不能得到精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍之內(nèi)，科學(xué)家們一致承認(rèn)了這一定律。后來(lái)，科學(xué)家們根據(jù)質(zhì)能關(guān)系公式計(jì)算及實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，質(zhì)量守恒定律是完全正確的。

請(qǐng)根據(jù)上述資料回答下列問(wèn)題：

（1）早在17世紀(jì)，質(zhì)量守恒定律被發(fā)現(xiàn)之前，英國(guó)化學(xué)家波義耳就曾做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他在密閉的容器中燃燒某金屬時(shí)，得到了金屬灰，然后稱量該金屬灰的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)比原來(lái)金屬的質(zhì)量增加了。

①試解釋金屬灰比原金屬質(zhì)量增加的原因                                         。

②由于波義耳稱量方法上的原因，他錯(cuò)過(guò)了發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的機(jī)會(huì)，請(qǐng)你改進(jìn)他的稱量方法以驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律：                                                      。

（2）某同學(xué)按下圖裝置對(duì)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，結(jié)果觀察到反應(yīng)后天平不平衡，由此得出這個(gè)化學(xué)反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論是否正確?為什么?

（3）拉瓦錫之所以成為質(zhì)量守恒定律的真正發(fā)現(xiàn)者，應(yīng)該歸功于拉瓦錫具有怎樣的科學(xué)精神？

Answer 1

（1）①生成的金屬灰是該金屬的金屬氧化物，所以金屬灰的質(zhì)量比原金屬的質(zhì)量增加了   ②分別稱量反應(yīng)前后密閉容器的質(zhì)量

（2）不正確。該反應(yīng)是在敞口容器中進(jìn)行的，反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w逸出，使反應(yīng)后天平不平衡。