Question

(10分)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的化学式?

在注射器A中装有240 mL气体X,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,得到下面的实验结果:

实验前B管总重20.32 g,实验后B管总重20.00 g,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240 mL X气体完全反应后,收集到的氮气质量是0.28 g?根据实验时温度和压强计算1 mol X气体的体积是24000 mL,则X的摩尔质量是________g/mol?

（3）通过计算,确定X的化学式为________?

（4）写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)_______________?

 

Answer 1

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

【解析】

试题分析：（1）根据元素守恒，在C管中收集到的无色液体是水，说明X中含有H元素；在注射器D中收集的气体是氮气，说明X中含有N元素，所以X气体是由N、H元素组成的；

（2）由 1 mol X气体的体积是24000 mL,可知240 mL X气体的物质的量是0.01mol，氮气质量是0.28 g，物质的量是0.01mol，N原子的物质的量是0.02mol，实验前B管总重20.32 g,实验后B管总重20.00 g,B管中的黑色粉末变成红色粉末，说明CuO中O原子的质量是20.32-20.00=0.32g，物质的量是0.02mol，则生成水的物质的量是0.02mol，则H原子的物质的量是0.04mol，所以1molX气体中N、H的原子的物质的量分别是2mol、4mol，所以X的分子式为N2H4，其摩尔质量是32g/mol；

（3）由（2）的分析可知X的化学式为N2H4；

（4）根据以上分析可知N2H4与CuO反应生成氮气和水，化学方程式为N2H4+2CuO △ N2+2H2O+2Cu。

考点：考查物质的化学式的计算，化学方程式的书写