Question

5．实验是化学学科进行科学探究的重要途径，多种因素会影响化学反应的进行．如磷与足量的氧气反应生成五氧化二磷，氧气不足则生成三氧化二磷；
（1）31克磷与氧气反应生成三氧化二磷消耗氧气多少克？
（2）31克磷与足量的氧气反应生成五氧化二磷消耗氧气多少克？
（3）31克磷与30克氧气反应时，生成物是什么？

Answer 1

分析 （1）根据三氧化二磷的化学式求出其中磷元素的质量分数，然后根据质量守恒定律三氧化二磷中磷的质量为31g，用元素质量除以元素质量分数就是生成的三氧化二磷的质量；
（2）根据质量守恒定律消耗的氧气就是三氧化二磷的质量减去磷，同样的方法可求出生成五氧化二磷时需要氧气的质量解答；
（3）根据磷和氧气燃烧生成三氧化二磷和磷和氧气反应生成五氧化二磷时磷和氧气的质量比解答．

解答 解：（1）P₂O₃中磷元素的质量分数为$\frac{31×2}{31×2+16×3}$=$\frac{62}{110}$，生成的三氧化二磷中磷元素的质量为31g，所以生成的三氧化二磷的质量为$\frac{31g}{\frac{62}{110}}$=55g，所以需要氧气的质量为55g-31g=24g；
（2）P₂O₅中磷元素的质量分数为$\frac{62}{62+80}$=$\frac{62}{142}$，生成的五氧化二磷中磷元素的质量为31g，故生成的五氧化二磷的质量为$\frac{31g}{\frac{62}{142}}$=71g；所以消耗氧气的质量为71g-31g=40g；
（3）4P+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₃中磷和氧气反应的质量比是124：96=31：24，4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅中磷和氧气的质量比是124：160=31：40，所以当31g磷与30g氧气反应时生成物为三氧化二磷和五氧化二磷的混合物．
故答案为：（1）24克；
（2）40克；
（3）五氧化二磷与三氧化二磷的混合物．

点评 根据已有知识，在情景相似的情况下，进行知识地大胆迁移，是解决新问题的一种重要方法．根据化学方程式的计算格式必须准确掌握才能计算成功．