Question

15．某学生为了测定由两种元素形成的气态化合物X的组成，进行了如图所示的实验，将装置内空气排尽后，把气体X由注射器A缓慢送入装有CuO的B装置，使之完全反应（气态化合物X与CuO均无剩余），得到如下结果：
①实验前B管及药品的质量为21.32克，实验后为21.16克
②C管中收集到的物质电解后可得到H₂和O₂，在D中收集到的是N₂．
③X中两元素的质量比是14：3．问：
（1）C中收集到的液体，物质的量是0.01mol；
（2）在实验中看到的现象是黑色固体逐渐变为红色，C管中有无色液体出现，D的内管向外推动．
（3）B中反应的化学方程式是2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+3H₂O．

Answer 1

分析 由实验前B管及药品的质量为21.32g，实验后为21.16g，C管中收集到的物质电解后可得到H2和O2，在D中收集到的是N₂，我们可以得到X含有氮、氢两种元素．然后根据X中两元素的质量比是14：3，可以确定X的化学式．

解答 解：（1）由题意可得X中含有氮、氧两种元素．又知X中两元素的质量比是14：3．所以我们可得氮、氧两种元素的原子个数比为1：3．所以化学式为NH₃，C中收集到的水的质量为：$\frac{21.32g-21.16g}{\frac{16}{18}×100%}$=0.18g，所以物质的量是$\frac{0.18g}{18g/mol}$=0.01mol，故答案为：0.01；
（2）氧化铜与氨气反应生成铜和水和氮气，所以现象为黑色固体逐渐变为红色，且C管中有无色液体出现，D的内管向外推动，
故答案为：黑色固体逐渐变为红色；C管中有无色液体出现；D的内管向外推动；
（3）B中是氨气与氧化铜反应生成铜、氮气和水，其化学方程式为：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+3H₂O，故答案为：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+3H₂O．

点评 装置B中氧化铜变为铜，所以减少的质量为氧化铜中氧元素的质量，而氧元素又与氨气中的氢元素接合成水，所以水中氧元素的质量与水中氧元素的质量相等．从而求出水的质量．