Question

15．某學生為了測定由兩種元素形成的氣態化合物X的組成，進行了如圖所示的實驗，將裝置內空氣排盡后，把氣體X由注射器A緩慢送入裝有CuO的B裝置，使之完全反應（氣態化合物X與CuO均無剩余），得到如下結果：
①實驗前B管及藥品的質量為21.32克，實驗后為21.16克
②C管中收集到的物質電解后可得到H₂和O₂，在D中收集到的是N₂．
③X中兩元素的質量比是14：3．問：
（1）C中收集到的液體，物質的量是0.01mol；
（2）在實驗中看到的現象是黑色固體逐漸變為紅色，C管中有無色液體出現，D的內管向外推動．
（3）B中反應的化學方程式是2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+3H₂O．

Answer 1

分析 由實驗前B管及藥品的質量為21.32g，實驗后為21.16g，C管中收集到的物質電解后可得到H2和O2，在D中收集到的是N₂，我們可以得到X含有氮、氫兩種元素．然后根據X中兩元素的質量比是14：3，可以確定X的化學式．

解答 解：（1）由題意可得X中含有氮、氧兩種元素．又知X中兩元素的質量比是14：3．所以我們可得氮、氧兩種元素的原子個數比為1：3．所以化學式為NH₃，C中收集到的水的質量為：$\frac{21.32g-21.16g}{\frac{16}{18}×100%}$=0.18g，所以物質的量是$\frac{0.18g}{18g/mol}$=0.01mol，故答案為：0.01；
（2）氧化銅與氨氣反應生成銅和水和氮氣，所以現象為黑色固體逐漸變為紅色，且C管中有無色液體出現，D的內管向外推動，
故答案為：黑色固體逐漸變為紅色；C管中有無色液體出現；D的內管向外推動；
（3）B中是氨氣與氧化銅反應生成銅、氮氣和水，其化學方程式為：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+3H₂O，故答案為：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+3H₂O．

點評 裝置B中氧化銅變為銅，所以減少的質量為氧化銅中氧元素的質量，而氧元素又與氨氣中的氫元素接合成水，所以水中氧元素的質量與水中氧元素的質量相等．從而求出水的質量．