题目内容

5．为探究气体X的组成，某兴趣小组进行如图所示实验（固定装置未画出）．
【实验装置】

【查阅资料】
（1）加热条件下，气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气．
（2）生石灰与气体X不反应，无水氯化钙可吸收气体X．
（3）本实验条件下，装置内空气中的水、二氧化碳的影响可忽略不计．
【实验步骤】
（1）连接仪器，并检查装置气密性．
（2）准确称取2.40g氧化铜，装入A装置的玻璃管中，并在B、C、D中装入相应物质．
（3）测量并记录反应前的相关数据Ⅰ（见表）．
（4）连接A、B、C装置，将气体X缓缓通入一段时间后，连接上D装置，再开始加热．（利用装置D中液面在反应前、后的刻度差，可测得生成的氮气的体积）
（5）当A装置中氧化铜反应完全后，停止加热，并继续通入气体X至玻璃管冷却．，再次测量并记录反应后的相关数据Ⅱ．
数据编号
测量项目		ⅠⅡ
玻璃管（含药品）的质量/g54.4053.92
B装置（含药品）的质量/g104.00104.54
氮气的质量/g/0.28
【相关数据】
注：如表中氮气的质量是通过D装置收集的氮气体积，并通过氮气的密度计算得到．
【回答问题】
（1）B装置中氧化钙吸水的原理为CaO+H2O=Ca（OH）2（用化学方程式表示）．
（2）实验中，A装置的玻璃管中可观察到的现象是粉末由黑色逐渐变红．当观察到量气管内液面不再下降，说明氧化铜已完全反应．停止加热，继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是防止灼热的铜被氧化．
（3）分析实验测量的数据，生成水的质量为0.54g，氧化铜中氧元素的质量为0.48g．
由此推知，气体X中没有（填“有”或“没有”或“可能有”）氧元素．
（4）气体X的化学式为NH3．

分析 由题目的信息可知：B装置中的碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与气体X反应，因此只吸收水蒸气，增加的质量就是生成的水的质量：102.54g-102.00g=0.54g；氧化铜中氧元素的质量=52.40g-51.92g=0.48g；由此推知，气体X中一定没有氧元素，因为0.54g水中氧元素的质量=0.54g×$\frac{16}{18}$=0.48g；B装置中氧化钙吸水的原理为：氧化钙和水反应生成氢氧化钙；实验过程中，当观察到量气管内液面不再下降，说明氧化铜已反应完全，停止加热，继续通入气体X至玻璃冷却的目的是防止灼热的铜被氧化；根据元素的质量比求x的化学式，有关的计算要准确．

解答 解：（1）B装置中氧化钙吸水的原理为：氧化钙和水反应生成氢氧化钙，化学方程式为：CaO+H2O=Ca（OH）2
（2）由于“加热条件下，气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气”所以实验中，A装置的玻璃管中可观察到的现象是粉末由黑色逐渐变红；实验过程中，当观察到量气管内液面不再下降，说明氧化铜已反应完全，停止加热，继续通入气体X至玻璃冷却的目的是防止灼热的铜被氧化；
（3）B装置中的碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与气体X反应，因此只吸收水蒸气，增加的质量就是生成的水的质量：102.54g-102.00g=0.54g，0.54g水中氧元素的质量=0.54g×$\frac{16}{18}$=0.48g，氧化铜中氧元素的质量=52.40g-51.92g=0.48g，由此推知，气体X中一定没有氧元素；故答案为：0.54；0.48；没有；
（4）设气体X的化学式为NmHn
$\frac{氮元素质量}{氢元素质量}$=$\frac{14m}{n}$=$\frac{0.28g}{0.54g-0.48g}$
$\frac{m}{n}=\frac{1}{3}$  所以X的化学式为：NH3；
故答案为：（1）CaO+H2O=Ca（OH）2
（2）粉末由黑色逐渐变红；不再下降；防止灼热的铜被氧化；
（3）0.54；0.48；没有；（4）NH3．

点评 考点既考查了实验步骤的设计，又考查了化学方程式的书写和有关的计算等，还对实验进行了评价，综合性比较强，有关的计算要正确．同学们要具体分析，综合掌握．

练习册系列答案
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