Question

【題目】如圖所示的實驗裝置可用來測定含兩種元素的某種氣體X的分子式。在注射器A中裝有240mL氣體X慢慢通過不含空氣并裝有紅熱的氧化銅的玻璃管B，使之完全反應，得到下面的實驗結果：實驗前B管重20.32g，實驗后B管重20.00g，B管中的黑色粉末變成紅色粉末。在C管中收集的無色液體是水；在注射器D中收集的氣體是氮氣，試回答下列問題：

(1)X氣體是由______和______元素組成的。

(2)若240mL X氣體完全反應后，收集到氮氣的質量是0.28g。根據實驗時的溫度和壓強計算1molX的氣體的體積是24000mL，則X的摩爾質量是______g/mol。

(3)通過計算，確定X的分子式為______。

(4)寫出B中發生反應的化學方程式(X在該條件下不發生分解反應)______。

Answer 1

【答案】N H 32

【解析】

(1)由題目信息可知，C管中收集到水，D中收集到N2，說明氣體X與氧化銅反應有氮氣、水生成，氣體X只含有兩種元素，根據元素守恒可知，氣體X含有N、H元素；

(2)1molX的氣體的體積是24000mL，故240mLX氣體的物質的量為0.01mol，反應收集到氮氣的質量是0.28g，物質的量為0.01mol．B管中CuO含O：20.32g-20.00g=0.32g，物質的量為0.02mol，故生成的水中H元素的質量為0.04mol×1g/mol=0.04g，所以氣體X的質量為0.28g+0.04g=0.32g，再根據摩爾質量等于計算氣體X的摩爾質量；

(3)根據(2)中可知氣體X的物質的量，含有的N、H原子的物質的量，據此書寫氣體X的分子式；

(4)由題目信息可知，B管中的黑色粉末變成紅色粉末，說明反應生成Cu，C管中收集到水，D中收集到N2，說明氣體X與氧化銅反應有氮氣、水生成，故氣體X與氧化銅反應生成銅、氮氣與水。

(1)由題目信息可知，C管中收集到水，D中收集到N2，說明氣體X與氧化銅反應有氮氣、水生成，氣體X只含有兩種元素，根據元素守恒可知，氣體X含有N、H元素；

(2)1molX的氣體的體積是24000mL，故240mLX氣體的物質的量為，反應收集到N2的質量是0.28g，物質的量為。B管中CuO含O：20.32g-20.00g=0.32g，物質的量為，，故生成的水中H元素的質量為，所以氣體X的質量為，故氣體X的摩爾質量為；

(3)根據(2)中可知mol，，，因此：：mol:mol::2:4，所以X的化學式為；

(4)由題目信息可知，B管中的黑色粉末變成紅色粉末，說明反應生成Cu，C管中收集到水，D中收集到，說明氣體X與氧化銅反應有Cu、氮氣和水生成，反應方程式為。