题目内容

11.将3.1克磷放在给定的氧气中燃烧,有关实验数据如表所示,回答下列问题:
第一次 第二次 第三次
O2质量(克)   3   4    6
P2O5质量(克)  5.33
(1)上述反应中P、O2、P2O5的质量比为124:160:284.
(2)第一次为什么不生成6.1克五氧化二磷?氧气不够
(3)第二、第三次各生成五氧化二磷多少克?(把答案填写在表中空格里)

分析 (1)根据化学方程式表示的意义解答,化学方程式中各物质的质量比等于物质的相对分子质量乘以化学式前面的系数之比.
(2)先根据磷在氧气中燃烧这一反应中各物质间的质量比算出在3克氧气中燃烧了的磷的质量,再根据质量守恒定律,生成五氧化二磷的质量,即可最结果做出判断;
(3)根据磷在氧气中燃烧这一反应中各物质间的质量比可以算出在4克氧气中燃烧了的磷的质量,再根据质量守恒定律,生成五氧化二磷的质量,即可求出第二次生成五氧化二磷的质量;根据同样的方法即可确定第三次生成五氧化二磷的质量.

解答 解:(1)在4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5中,P、O2、P2O5的质量比=(31×4):(32×5):(142×2)=124:160:284.
(2)根据磷在氧气中燃烧这一反应中各物质间的质量比可以得出:124:160=x:3g,由此可以算出在3克氧气中燃烧了的磷的质量为2.33g,由于氧气不足,3.1g磷无法完全燃烧,根据质量守恒定律,生成五氧化二磷的质量为:3g+2.33g=5.33g,故第一次不能生成6.1克五氧化二磷.
(3)根据磷在氧气中燃烧这一反应中各物质间的质量比可以得出:124:160=x:4g,由此可以算出在4克氧气中燃烧了的磷的质量为3.1g,也就是说3.1g磷与4g氧气恰好完全反应,根据质量守恒定律,生成五氧化二磷的质量为:3.1g+4g=7.1g,故第二次生成7.1克五氧化二磷;在第三次实验中氧气的质量增加为6g后,由于磷的质量没有增加,生成五氧化二磷的质量也不会增加了,仍为7.1g.
故答案为:(1)124:160:284;(2)氧气不够(3)7.1;7.1.

点评 本题主要考查学生运用化学方程式和质量守恒定律综合分析和解决实际问题的能力.增加了学生分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力.

练习册系列答案
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19.炼铁是把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.某同学对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究.
【提出问题】单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为3C+2Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO2↑.为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全.
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末.一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中.
②装置A和B两组实验同时开始进行.在装置B的反应中,实验开始前应先通入CO(选填“通CO”或“加热”).
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由红色变为黑色时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍未完全反应.
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因.
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因.
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生.为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过如图的检验装置,正确的连接顺序是C→D→E→C(C→D→C→E→C)(选填字母,装置可重复使用).

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