Question

8．為探究氣體X的組成；某興趣小組進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)（固定裝置未畫出）
【資料在線】
（1）加熱條件下，氣體X能與氧化銅反應(yīng)生成銅、水和氮?dú)猓?br />（2）堿石灰為固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，不與氣體X反應(yīng)．
無水氯化鈣可吸收氣體X．
（3）本實(shí)驗(yàn)條件下，氮?dú)饷芏葹?.15g•L^-1，裝置內(nèi)空氣中的水與二氧化碳對相關(guān)數(shù)據(jù)測定的影響可忽略不計．
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）連接儀器，并檢查裝置氣密性．
（2）取一定量氧化銅，準(zhǔn)確稱得其質(zhì)量為2.40g．
（3）按圖所示裝入藥品，測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)Ⅰ（見表）．
（4）連接A、B、C裝置，將氣體X緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間后，連接上D裝置，讀數(shù)后開始加熱．當(dāng)A裝置中氧化銅反應(yīng)完全，停止加熱，繼續(xù)通入氣X至玻璃管冷卻，再次測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)Ⅱ（見表）．
【實(shí)驗(yàn)裝置】

【相關(guān)數(shù)據(jù)】

數(shù)據(jù)編號 測量項(xiàng)目	Ⅰ	Ⅱ
玻璃管（含藥品）的質(zhì)量/g	52.40	51.92
B裝置（含藥品）的質(zhì)量/g	102.00	102.54
氮?dú)獾捏w積/mL	/	243.5

【回答問題】
（1）B裝置中氧化鈣吸水的原理為CaO+H₂O=Ca（OH）₂（用化學(xué)方程式表示）．
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)觀察到，說明氧化銅已反應(yīng)完全，停止加熱，繼續(xù)通入氣體X至玻璃管冷卻的目的是防止灼熱的氧化銅被氧化和生成的水蒸氣全部進(jìn)入B裝置內(nèi)，使實(shí)驗(yàn)更精確．
（3）分析實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)，生成水的質(zhì)量為0.54g，氧化銅中氧元素的質(zhì)量為0.48g．
（4）通過計算推導(dǎo)出氣體X的化學(xué)式NH₃．

Answer 1

分析 由題目的信息可知：B裝置中的堿石灰為固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，不與氣體X反應(yīng)，因此只吸收水蒸氣，增加的質(zhì)量就是生成的水的質(zhì)量：102.54g-102.00g=0.54g；氧化銅中氧元素的質(zhì)量=52.40g-51.92g=0.48g；由此推知，氣體X中一定沒有氧元素，因?yàn)?.54g水中氧元素的質(zhì)量=0.54g×$\frac{16}{18}$=0.48g；B裝置中氧化鈣吸水的原理為：氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣；實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)觀察到量氣管內(nèi)液面不再下降，說明氧化銅已反應(yīng)完全，停止加熱，繼續(xù)通入氣體X至玻璃冷卻的目的是防止灼熱的銅被氧化；根據(jù)元素的質(zhì)量比求x的化學(xué)式，有關(guān)的計算要準(zhǔn)確．

解答 解：（1）B裝置中氧化鈣吸水的原理為：氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，化學(xué)方程式為CaO+H₂O=Ca（OH）₂；故答案為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)觀察到量氣管內(nèi)液面不再下降，說明氧化銅已反應(yīng)完全，停止加熱，繼續(xù)通入氣體X至玻璃冷卻的目的是防止灼熱的銅被氧化和生成的水蒸氣全部進(jìn)入B裝置內(nèi)；故答案為：量氣管內(nèi)液面不再下降；生成的水蒸氣全部進(jìn)入B裝置內(nèi)；
（3）B裝置中的堿石灰為固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，不與氣體X反應(yīng)，因此只吸收水蒸氣，增加的質(zhì)量就是生成的水的質(zhì)量：102.54g-102.00g=0.54g，0.54g水中氧元素的質(zhì)量=0.54g×$\frac{16}{18}$=0.48g，氧化銅中氧元素的質(zhì)量=52.40g-51.92g=0.48g；故答案為：0.54；0.48；
（4）243.5mL=0.2345L，設(shè)氣體x的化學(xué)式為N_mH_n，$\frac{氮元素質(zhì)量}{氫元素質(zhì)量}$=$\frac{14m}{n}$=$\frac{1.15g/L×0.2435}{0.54g-0.48g}$，$\frac{m}{n}=\frac{1}{3}$，所以x的化學(xué)式為：NH₃；
故答案為：NH₃．

點(diǎn)評 考點(diǎn)既考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計，又考查了化學(xué)方程式的書寫和有關(guān)的計算等，還對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評價，綜合性比較強(qiáng)，有關(guān)的計算要正確．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．