Question

5．實驗是化學學科進行科學探究的重要途徑，多種因素會影響化學反應的進行．如磷與足量的氧氣反應生成五氧化二磷，氧氣不足則生成三氧化二磷；
（1）31克磷與氧氣反應生成三氧化二磷消耗氧氣多少克？
（2）31克磷與足量的氧氣反應生成五氧化二磷消耗氧氣多少克？
（3）31克磷與30克氧氣反應時，生成物是什么？

Answer 1

分析 （1）根據三氧化二磷的化學式求出其中磷元素的質量分數，然后根據質量守恒定律三氧化二磷中磷的質量為31g，用元素質量除以元素質量分數就是生成的三氧化二磷的質量；
（2）根據質量守恒定律消耗的氧氣就是三氧化二磷的質量減去磷，同樣的方法可求出生成五氧化二磷時需要氧氣的質量解答；
（3）根據磷和氧氣燃燒生成三氧化二磷和磷和氧氣反應生成五氧化二磷時磷和氧氣的質量比解答．

解答 解：（1）P₂O₃中磷元素的質量分數為$\frac{31×2}{31×2+16×3}$=$\frac{62}{110}$，生成的三氧化二磷中磷元素的質量為31g，所以生成的三氧化二磷的質量為$\frac{31g}{\frac{62}{110}}$=55g，所以需要氧氣的質量為55g-31g=24g；
（2）P₂O₅中磷元素的質量分數為$\frac{62}{62+80}$=$\frac{62}{142}$，生成的五氧化二磷中磷元素的質量為31g，故生成的五氧化二磷的質量為$\frac{31g}{\frac{62}{142}}$=71g；所以消耗氧氣的質量為71g-31g=40g；
（3）4P+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₃中磷和氧氣反應的質量比是124：96=31：24，4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅中磷和氧氣的質量比是124：160=31：40，所以當31g磷與30g氧氣反應時生成物為三氧化二磷和五氧化二磷的混合物．
故答案為：（1）24克；
（2）40克；
（3）五氧化二磷與三氧化二磷的混合物．

點評 根據已有知識，在情景相似的情況下，進行知識地大膽遷移，是解決新問題的一種重要方法．根據化學方程式的計算格式必須準確掌握才能計算成功．