Question

(10分)如圖所示的實驗裝置可用來測定含兩種元素的某種氣體X的化學(xué)式?

在注射器A中裝有240 mL氣體X,慢慢通過不含空氣并裝有紅熱的氧化銅的玻璃管B,使之完全反應(yīng),得到下面的實驗結(jié)果:

實驗前B管總重20.32 g,實驗后B管總重20.00 g,B管中的黑色粉末變成紅色粉末?

在C管中收集到的無色液體是水;在注射器D中收集的氣體是氮氣?試回答下列問題:

（1）X氣體是由________和________元素組成的?

（2）若240 mL X氣體完全反應(yīng)后,收集到的氮氣質(zhì)量是0.28 g?根據(jù)實驗時溫度和壓強計算1 mol X氣體的體積是24000 mL,則X的摩爾質(zhì)量是________g/mol?

（3）通過計算,確定X的化學(xué)式為________?

（4）寫出B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(X在該條件下不發(fā)生分解反應(yīng))_______________?

 

Answer 1

(10分) （1）N H （2）32 （3）N2H4 （4）N2H4+2CuO △ N2+2H2O+2Cu

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)元素守恒，在C管中收集到的無色液體是水，說明X中含有H元素；在注射器D中收集的氣體是氮氣，說明X中含有N元素，所以X氣體是由N、H元素組成的；

（2）由 1 mol X氣體的體積是24000 mL,可知240 mL X氣體的物質(zhì)的量是0.01mol，氮氣質(zhì)量是0.28 g，物質(zhì)的量是0.01mol，N原子的物質(zhì)的量是0.02mol，實驗前B管總重20.32 g,實驗后B管總重20.00 g,B管中的黑色粉末變成紅色粉末，說明CuO中O原子的質(zhì)量是20.32-20.00=0.32g，物質(zhì)的量是0.02mol，則生成水的物質(zhì)的量是0.02mol，則H原子的物質(zhì)的量是0.04mol，所以1molX氣體中N、H的原子的物質(zhì)的量分別是2mol、4mol，所以X的分子式為N2H4，其摩爾質(zhì)量是32g/mol；

（3）由（2）的分析可知X的化學(xué)式為N2H4；

（4）根據(jù)以上分析可知N2H4與CuO反應(yīng)生成氮氣和水，化學(xué)方程式為N2H4+2CuO △ N2+2H2O+2Cu。

考點：考查物質(zhì)的化學(xué)式的計算，化學(xué)方程式的書寫