Question

2．如图是测定白磷燃烧后前后质量变化和测定空气组成的实验，已知白磷燃烧的现象和产物与红磷燃烧相同，试回答下列问题：
（1）白磷燃烧时观察到的现象是剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出热量，化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．其中P，O₂，P₂O₅之间的质量比是31：40：71．若参加反应的P的质量为12.4g，则生成的P₂O₅的质量为28.4g．
（2）左盘上锥形瓶口在白磷点燃后为什么要塞紧？防止瓶中的气体逸出，冷却后空气进入瓶中．
（3）点燃时，若瓶塞未塞紧，待燃烧完毕后再塞紧．天平的指针将会指向偏右（填“偏左”、“偏右”、“正中”）．
（4）反应完全后，冷却至室温，将锥形瓶倒置于盛满水的水槽中，取下瓶塞，则进入锥形瓶中的水约占锥形瓶的容积的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）依据白磷燃烧的现象回答．白磷是易燃物，在空气中剧烈燃烧，产生大量白烟，白烟是五氧化二磷的固体小颗粒，可以据此解答；
（2）白磷燃烧时放热，瓶内压强大于瓶外压强，不塞紧瓶塞瓶内气体容易跑出，冷却后空气进入瓶中．
（3）从验证质量守恒定律的实验要求考虑，保证参加反应的物质及生成的物质没有遗漏，可以据此分析指针的变化；
（4）根据氧气占空气的体积分数来进行解答．

解答 解：（1）白磷易燃，燃烧后生成五氧化二磷，五氧化二磷是白色固体，所以看到大量的白烟产生，其反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；在此反应中磷、氧气和五氧化二磷的质量关系124：160：284=31：40：71．
设生成五氧化二磷的质量为x．
4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅
124        284 
12.4g        x
则$\frac{124}{284}=\frac{12.4g}{x}$，解得x=28.4g．
（2）白磷燃烧时放热，瓶内压强大于瓶外压强，所以燃烧过程中不塞紧瓶塞瓶内气体容易跑出；冷却后瓶内气体被消耗，瓶内压强小于瓶外压强，使外界空气进入瓶中．
（3）若反应前没有塞紧瓶塞，待燃烧完毕后再塞紧，会导致白烟逸出，反应放热使气体膨胀，也会导致一部分空气逸出容器，从而导致生成物的质量偏小，而使指针向右偏；
（4）氧气约占空气体积的五分之一，所以反应完全后，冷却至室温，将锥形瓶倒置于盛满水的水槽中，取下瓶塞，则进入锥形瓶中的水约占锥形瓶的容积的$\frac{1}{5}$．
故答案为：
（1）剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出热量；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；31：40：71；28.4g．
（2）防止瓶中的气体逸出，冷却后空气进入瓶中；（3）偏右；（4）$\frac{1}{5}$．

点评 该题以白磷为例考查质量守恒定律的探究，旨在考查不规范操作对实验结果的影响，解题时要明确容器内的反应物与生成物的质量变化，从而得出正确结论．