Question

8．為探究氣體X的組成；某興趣小組進行如圖所示實驗（固定裝置未畫出）
【資料在線】
（1）加熱條件下，氣體X能與氧化銅反應生成銅、水和氮氣．
（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．
無水氯化鈣可吸收氣體X．
（3）本實驗條件下，氮氣密度為1.15g•L^-1，裝置內(nèi)空氣中的水與二氧化碳對相關數(shù)據(jù)測定的影響可忽略不計．
【實驗步驟】
（1）連接儀器，并檢查裝置氣密性．
（2）取一定量氧化銅，準確稱得其質(zhì)量為2.40g．
（3）按圖所示裝入藥品，測量并記錄相關數(shù)據(jù)Ⅰ（見表）．
（4）連接A、B、C裝置，將氣體X緩緩通入一段時間后，連接上D裝置，讀數(shù)后開始加熱．當A裝置中氧化銅反應完全，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數(shù)據(jù)Ⅱ（見表）．
【實驗裝置】

【相關數(shù)據(jù)】

數(shù)據(jù)編號 測量項目	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
氮氣的體積/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（用化學方程式表示）．
（2）實驗過程中，當觀察到，說明氧化銅已反應完全，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入B裝置內(nèi)，使實驗更精確．
（3）分析實驗測量的數(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）通過計算推導出氣體X的化學式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，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，因為0.54g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：氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣；實驗過程中，當觀察到量氣管內(nèi)液面不再下降，說明氧化銅已反應完全，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的化學式，有關的計算要準確．

解答 解：（1）B裝置中氧化鈣吸水的原理為：氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，化學方程式為CaO+H₂O=Ca（OH）₂；故答案為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
（2）實驗過程中，當觀察到量氣管內(nèi)液面不再下降，說明氧化銅已反應完全，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，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，設氣體x的化學式為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的化學式為：NH₃；
故答案為：NH₃．

點評 考點既考查了實驗步驟的設計，又考查了化學方程式的書寫和有關的計算等，還對實驗進行了評價，綜合性比較強，有關的計算要正確．同學們要具體分析，綜合掌握．