题目内容
【题目】如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。
在注射器A中装有260毫升气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B,使之完全反应,得到以下实验结果:实验前B管重克,实验后B管重克,B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水;在注射器D中收集到的气体是氮气。试回答下列问题:
(1)X气体是由______和______元素组成的。
(2)若260毫升X气体完全反应后,收集到的氮气质量是0.28克。根据实验时温度和压强计算1摩尔X气体的体积是26000毫升,则X的摩尔质量是______克/摩尔。
(3)通过计算,确定X的分子式为______。
【答案】N H 32
【解析】
(1)由题目信息可知,C管中收集到水,D中收集到N2,说明气体X与氧化铜反应有氮气、水生成,气体X只含有两种元素,根据元素守恒可知气体X含有的元素;
(2)1molX的气体的体积是26000mL,故260mLX气体的物质的量为0.01mol,反应收集到氮气的质量是0.28g,物质的量为0.01mol。B管中CuO含O:20.32 g-20.00 g=0.32 g,物质的量为0.02mol,故生成的水中H元素的质量为0.04mol×1g/mol=0.04g,所以气体X的质量为0.28g+0.04g=0.32g,再根据摩尔质量等于计算气体X的摩尔质量;
(3)根据(2)中可知气体X的物质的量,含有的N、H原子的物质的量,据此书写气体X的分子式。
管中收集到水,D中收集到,说明气体X与氧化铜反应有氮气、水生成,气体X只含有两种元素,根据元素守恒可知,气体X含有N、H元素;
的气体的体积是24000mL,则260mLX气体的物质的量为:,反应收集到氮气的质量是,物质的量为:。B管中CuO含O: g,物质的量为:,,则生成的水中H元素的质量为: ,所以气体X的质量为:,则气体X的摩尔质量为:;
根据中可知, mol,, ,则:: mol: mol::2:4,所以X的化学式为。