Question

某校化学兴趣小组承担了某项研究课题的一部分：通过实验探究气体X（已知由两种元素组成）的元素组成．实验装置如下．将0.17gX气体由注射器A缓缓送入B装置（B装置中的空气已预先除去），使之完全反应，生成的气体全部用D装置抽取收集．实验的现象和数据记录如下：

	现  象	反应前质量（g）	反应后质量（g）
B装置中	逐渐变成亮红色	21.32	21.08
C装置中	变蓝色	32.16	32.43

（1）参加反应的氧元素的质量是______g，X中一定有______元素．
（2）经测定，D中的气体由一种元素组成，常温常压下密度是1.25g/L，试推测该气体的化学式是______，其质量是______g．（常见气体密度如下）

气   体	H2	O2	CO	CH4	N2	CO2
常温常压时的密度（g/L）	0.09	1.43	1.25	0.72	1.25	1.98

（3）写出B装置中发生反应的化学方程式______ 3Cu+3H₂O+N₂

Answer 1

【答案】分析：（1）装置B中CuO被还原，因失去氧而质量减小，根据质量守恒定律，参加反应氧元素的质量即装置B反应前后的质量差；根据实验中无水硫酸铜的颜色变化，确定反应生成了水，然后再根据化学变化前后元素不变的定律，完成对气体X的组成元素的判断；
（2）利用表中所给气体的密度与所测定的气体D的密度相对比，并由D中的气体由一种元素组成，完成对气体D的判断；根据质量守恒定律，由反应前后物质总质量差可计算生成的气体D的质量；
（3）根据对反应的分析，确定反应的反应物与生成物，根据化学方程式书原则及方法，完成化学方程式的书写．
解答：解：（1）根据质量守恒定律，参加反应的氧元素的质量=21.32g-21.08g=0.24g；无水硫酸铜吸收了水装置C变蓝，说明气体X与氧化铜反应生成了水，根据反应前后元素不变，可判断气体X中含有氢元素；
（2）表中有两种气体CO和N₂的密度都与气体D的常温常压下密度密度1.25g/L相同，若气体X为CO，与气体D中的气体由一种元素组成的测定结果相矛盾，因此可确定气体D为N₂；根据质量守恒定律，生成D气体N₂的质量=0.17g+21.32g+32.16g-21.08g-32.43g=0.14g；
（3）根据反应前后元素种类、质量都不变，及气体X由两种元素组成，可判断气体X是由N、H两元素组成的气体化合物，该气体中N、H元素的质量比=0.14g：（32.43-32.16-0.24）g=14：3，则N、H元素的原子个数比=：=1：3，气体X的化学式可表示为NH₃；
综合以上分析，装置B中反应为NH₃与CuO在加热条件下发生反应，生成红色Cu、H₂O和气体N₂，反应的化学方程式为2NH₃+3CuO3Cu+3H₂O+N₂；
故答案为：（1）0.24；氢；（2）N₂；0.14；（3）2NH₃+3CuO3Cu+3H₂O+N₂．
点评：本题涉及到较多的基础知识和基本的理论和规律，需要具有较强的分析及运算推理的能力．