Question

已知氣體X₂和氣體Y₂在一定條件下能化合生成氣體C，并知C的化學式只有兩種可能：分別為XY或X₂Y．請設計實驗（實驗裝置任選）來確定C的化學式，簡述實驗過程，分析說明結論．實驗過程：

方法一　實驗過程（測定反應前后的數據、容器性能、恢復溫度三項全對才可）分別取同溫、同壓、等體積（V₁）的X₂和Y₂兩種氣體充入一恒壓、容積可變的密閉容器中，在一定條件下反應完全并恢復到原來溫度后，測定容器的體積（V₂）結論及分析；
方法二　實驗過程：分別取同溫、同壓、等體積的X₂和Y₂兩種氣體充入一恒容的密閉容器中，并測定容器的壓強（p₁），在一定條件下反應完全并恢復到原溫度后，再測定容器的壓強（p₂）結論及分析

．
結論及分析：
（1）若實驗結果是

①V₂=V₁　X₂+Y₂═2XY，反應前后分子數之比是1：1，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；
②p₂=p₁　X₂+Y₂═2XY，反應前后分子數之比是1：1，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；

，則生成物C的化學式為XY．判斷的依據是

相同溫度、相同壓強下，氣體的分子數之比等于其計量數之比；
相同溫度相同體積下，氣體的分子數之比等于其計量數之比；

．
（2）若實驗結果是

①V₂=

3

4

V₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反應前后分子數之比是4：3，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；
②p₂=

3

4

p₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反應前后分子數之比是4：3，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論

，則生成物C的化學式為X₂Y．判斷的依據是

相同溫度、相同壓強下，氣體的分子數之比等于其計量數之比；
相同溫度相同體積下，氣體的分子數之比等于其計量數之比；

．

Answer 1

分析：該題為通過實驗確定生成物的化學式．因為組成元素未知，所以不能定性分析，而需轉化成可測控的量進行定量分析．根據反應物和生成物均為氣體的特點，運用阿伏加德羅定律，可通過反應過程中體積變化或壓強的變化值來確定反應物的物質的量之比，再由原子守恒得出生成物的化學式．

解答：解：方法一　實驗過程（測定反應前后的數據、容器性能、恢復溫度三項全對才可）分別取同溫、同壓、等體積（V₁）的X₂和Y₂兩種氣體充入一恒壓、容積可變的密閉容器中，在一定條件下反應完全并恢復到原來溫度后，測定容器的體積（V₂）結論及分析：
①V₂=V₁　X₂+Y₂═2XY，反應前后分子數之比是1：1，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；
②V₂=

3

4

V₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反應前后分子數之比是4：3，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；
方法二　實驗過程：分別取同溫、同壓、等體積的X₂和Y₂兩種氣體充入一恒容的密閉容器中，并測定容器的壓強（p₁），在一定條件下反應完全并恢復到原溫度后，再測定容器的壓強（p₂）結論及分析，
①p₂=p₁　X₂+Y₂═2XY，反應前后分子數之比是1：1，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；
②p₂=

3

4

p₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反應前后分子數之比是4：3，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；
故答案為：方法一　實驗過程（測定反應前后的數據、容器性能、恢復溫度三項全對才可）分別取同溫、同壓、等體積（V₁）的X₂和Y₂兩種氣體充入一恒壓、容積可變的密閉容器中，在一定條件下反應完全并恢復到原來溫度后，測定容器的體積（V₂）結論及分析；
方法二　實驗過程：分別取同溫、同壓、等體積的X₂和Y₂兩種氣體充入一恒容的密閉容器中，并測定容器的壓強（p₁），在一定條件下反應完全并恢復到原溫度后，再測定容器的壓強（p₂）結論及分析；
（1）①V₂=V₁　X₂+Y₂═2XY，反應前后分子數之比是1：1，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；
②p₂=p₁　X₂+Y₂═2XY，反應前后分子數之比是1：1，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；
相同溫度、相同壓強下，氣體的分子數之比等于其計量數之比；
相同溫度相同體積下，氣體的分子數之比等于其計量數之比；
（2）①V₂=

3

4

V₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反應前后分子數之比是4：3，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；
②p₂=

3

4

p₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反應前后分子數之比是4：3，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論
相同溫度、相同壓強下，氣體的分子數之比等于其計量數之比；
相同溫度相同體積下，氣體的分子數之比等于其計量數之比．

點評：本題考查了阿伏伽德羅定律及推論，根據物質的性質把定性實驗轉化為定量實驗，再根據PV=nRT來分析解答即可，難度很大