初中化学质量守恒定律的验证性实验总结

所用的化学反应，其生成物均没有气体，这似乎是一个缺憾。为弥补这一缺憾，笔者设计了如下实验。

1．实验装置

取两支相同的具支试管，用乳胶管将其支管连接起来，当中夹上正水夹。在一支具支试管内注入少量5％过氧化氢溶液，试管口套上内盛少量二氧化锰粉末的小气球并用胶条二次密封。另一支具支试管内盛1cm高的干燥河沙，在实验前放入—颗白磷。用挤瘪的小气球套在试管口上，用胶条二次密封。

2．实验操作及现象

将连接好的具支试管放在小试管架上，试管架放在天平上用砝码平衡。然后，取下试管架。将小气球内的二氧化锰抖落于具支试管内，迅速产生的氧气会使试管内气体的压强增大，将气球鼓圆。反应停止后，将试管架连同具支试管重新放到天平上，观察天平是否平衡。由于浮力的作用，天平已不能保持平衡。再次取下试管架，打开止水夹，用手挤瘪装氧气的气球后夹上止水夹。将盛装河沙、白磷的具支试管放在酒精灯火焰上微热，白磷在试管内会燃烧起来，冒出浓厚白烟，同时管口的气球迅速瘪了下来，燃烧停止后，将试管架连同具支试管—起再次放到天平上。此时，由于浮力的消失，天平会恢复平衡。

3．实验操作注意：

为使气球能鼓起产生浮力，又能瘪下去使浮力消失，具支试管内过氧化氢溶液的量和浓度都不应过大，另外，还可在盛装过氧化氢溶液的试管及连接用的乳胶管内预先充满氧气，赶尽空气。

4．实验现象解释

根据质量守恒定律，参加反应的过氧化氢溶液和二氧化锰的质量总和，等于反应后生成的氧气和水的质量总和。反应在密闭体系中进行，产生的氧气使试管内压强增大，将气球鼓起，排开了一部分空气，产生了与重力方向相反的浮力，使得天平不能保持平衡；参加反应的磷和氧气的质量总和，等于反应后生成的五氧化二磷的质量。反应在密闭体系中进行，消耗了氧气，使具支试管内压强减小，气球瘪了下来，产生的浮力随即消失，天平始得恢复平衡。

本实验设计体现了物理、化学知识的融合。可供学生在学习质量守恒定律后，探究有气体生成的化学反应中，质量守恒时的课题时使用。