Question

5．已知气体X₂和气体Y₂在一定条件下能化合生成气体C，并知C的化学式只有三种可能：XY、X₂Y、X₃Y．为确定C的化学，某同学分别取同温同压下，体积都为V₁的X₂和Y₂两种气体充入一恒压、容积可变的密闭容器中，在一定条件下反应完全并恢复到原温后，再测出容器的容积（V₂）．请填写下列结论与分析
（1）若实验结果（用V₁、V₂间关系来表示）是V₂=2V₁，则生成物C的化学式为XY，判断的依据是X₂+Y₂═2XY，反应前后分子数之比是1：1，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论
（2）当生成物C的化学式为X₂Y时，则实验结果是V₂=$\frac{2}{3}$V₁，生成C的化学方程式为2X₂+Y₂═2X₂Y．

Answer 1

分析 该题为通过实验确定生成物的化学式．因为组成元素未知，所以不能定性分析，而需转化成可测控的量进行定量分析．根据反应物和生成物均为气体的特点，运用阿伏加德罗定律，可通过反应过程中体积变化值来确定反应物的物质的量之比，再由原子守恒得出生成物的化学式．

解答 解：实验过程（测定反应前后的数据、容器性能、恢复温度三项全对才可）分别取同温、同压、等体积（V₁）的X₂和Y₂两种气体充入一恒压、容积可变的密闭容器中，在一定条件下反应完全并恢复到原来温度后，测定容器的体积（V₂）结论及分析：
（1）若V₂=V₁，则反应前后气体的体积不变，即反应前后气体的物质的量不变，则反应物的计量数之和等于生成物的计量数，反应前后分子数之比是1：1，根据阿伏加德罗定律可推得C为XY，所以X₂+Y₂═2XY；
故答案为：X₂+Y₂═2XY；反应前后分子数之比是1：1，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
（2）若V₂=$\frac{2}{3}$V₁，反应前后分子数之比是4：3，根据阿伏加德罗定律可推得C为X₂Y，则2X₂+Y₂═2X₂Y，反应前后分子数之比是3：2，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
故答案为：V₂=$\frac{2}{3}$V₁；2X₂+Y₂═2X₂Y．

点评 本题考查了阿伏伽德罗定律及推论，根据物质的性质把定性实验转化为定量实验，再根据PV=nRT来分析解答即可，难度很大．