Question

5．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的化學式只有三種可能：XY、X₂Y、X₃Y．為確定C的化學，某同學分別取同溫同壓下，體積都為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溫后，再測出容器的容積（V₂）．請填寫下列結論與分析
（1）若實驗結果（用V₁、V₂間關系來表示）是V₂=2V₁，則生成物C的化學式為XY，判斷的依據是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
（2）當生成物C的化學式為X₂Y時，則實驗結果是V₂=$\frac{2}{3}$V₁，生成C的化學方程式為2X₂+Y₂═2X₂Y．

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：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：
（1）若V₂=V₁，則反應前后氣體的體積不變，即反應前后氣體的物質的量不變，則反應物的計量數之和等于生成物的計量數，反應前后分子數之比是1：1，根據阿伏加德羅定律可推得C為XY，所以X₂+Y₂═2XY；
故答案為：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；
（2）若V₂=$\frac{2}{3}$V₁，反應前后分子數之比是4：3，根據阿伏加德羅定律可推得C為X₂Y，則2X₂+Y₂═2X₂Y，反應前后分子數之比是3：2，根據阿伏加德羅定律可推得以上結論；
故答案為：V₂=$\frac{2}{3}$V₁；2X₂+Y₂═2X₂Y．

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．