Question

11．實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑．多種因素會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行；
（1）磷與足量的氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷，氧氣不足則生成三氧化二磷；試列舉所學(xué)的相同實(shí)例碳在氧氣充足時(shí)燃燒生成二氧化碳；氧氣不足時(shí)生成一氧化碳；
（2）31g磷與氧氣反應(yīng)生成三氧化二磷消耗氧氣24g；與足量氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷消耗氧氣40g；
（3）當(dāng)31g磷與30g氧氣反應(yīng)時(shí)生成物為三氧化二磷和五氧化二磷的混合物；
（4）CO₂與NaOH的反應(yīng)與上述反應(yīng)類似，CO₂足量時(shí)反應(yīng)如下：CO₂+NaOH═NaHCO₃，CO₂量不足時(shí)反應(yīng)如下：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；當(dāng)通入CO₂時(shí)反應(yīng)過程可看做如下進(jìn)行：先發(fā)生此反應(yīng)CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；若CO₂有剩余，繼續(xù)發(fā)生Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃現(xiàn)有80g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，向其中通入6.6gCO₂，請(qǐng)計(jì)算生成Na₂CO₃和NaHCO₃的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧氣不充足，碳和氧氣反應(yīng)生成一氧化碳，氧氣充足碳和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳解答；
（2）根據(jù)三氧化二磷的化學(xué)式求出其中磷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，然后根據(jù)質(zhì)量守恒定律三氧化二磷中磷的質(zhì)量為31g，用元素質(zhì)量除以元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)就是生成的三氧化二磷的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律消耗的氧氣就是三氧化二磷的質(zhì)量減去磷，同樣的方法可求出生成五氧化二磷時(shí)需要氧氣的質(zhì)量解答；
（3）根據(jù)磷和氧氣燃燒生成三氧化二磷和磷和氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷時(shí)磷和氧氣的質(zhì)量比解答；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算即可．

解答 （1）氧氣充足碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳，氧氣不足碳在氧氣中燃燒生成一氧化碳，這一點(diǎn)和磷在氧氣中燃燒類似，故答案：碳在氧氣充足時(shí)燃燒生成二氧化碳；氧氣不足時(shí)生成一氧化碳；
（2）P₂O₃中磷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)量為31g，所以生成的三氧化二磷的質(zhì)量為$\frac{31g}{\frac{62}{110}}$=55g，所以需要氧氣的質(zhì)量為55g-31g=24g；P₂O₅中磷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{62}{62+80}$=$\frac{62}{142}$，生成的五氧化二磷中磷元素的質(zhì)量為31g，故生成的五氧化二磷的質(zhì)量為$\frac{31g}{\frac{62}{142}}$=71g；所以消耗氧氣的質(zhì)量為71g-31g=40g，故答案：24g； 40g
（3）4P+3O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₃中磷和氧氣反應(yīng)的質(zhì)量比是124：96=31：24，4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P_，2O₅中磷和氧氣的質(zhì)量比是124：160=31：40，所以當(dāng)31g磷與30g氧氣反應(yīng)時(shí)生成物為三氧化二磷和五氧化二磷的混合物，故答案：三氧化二磷和五氧化二磷的混合物
（4）設(shè)首先反應(yīng)生碳酸鈉的質(zhì)量為x；消耗二氧化碳y則；
CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
44  80       106
y  80g×10%   x
$\frac{44}{y}=\frac{80}{80g×10%}=\frac{106}{x}$
解得：x=10.6g      y=4.4g
剩余二氧化碳的質(zhì)量為：6.6g-4.4g=2.2g
設(shè)反應(yīng)生成NaHCO₃質(zhì)量為a，消耗Na₂CO₃質(zhì)量為b則；
Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃
106        44     168
b          2.2g   a
$\frac{106}=\frac{44}{2.2g}=\frac{168}{a}$
解得：a=8.4g    b=5.3g
則剩余Na₂CO₃質(zhì)量為：10.6g-5.3g=5.3g
答：生成Na₂CO₃質(zhì)量為5.3g，生成NaHCO₃質(zhì)量為8.4g．
答案：
（1）碳在氧氣充足時(shí)燃燒生成二氧化碳；氧氣不足時(shí)生成一氧化碳；
（2）24g； 40g；
（3）三氧化二磷和五氧化二磷的混合物；
（4）生成Na₂CO₃質(zhì)量為5.3g，生成NaHCO₃質(zhì)量為8.4g．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)已有知識(shí)，在情景相似的情況下，進(jìn)行知識(shí)地大膽遷移，是解決新問題的一種重要方法．根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算格式必須準(zhǔn)確掌握才能計(jì)算成功．