Question

某校化學(xué)興趣小組承擔(dān)了某項(xiàng)研究課題的一部分：通過實(shí)驗(yàn)探究氣體X（已知由兩種元素組成）的元素組成．實(shí)驗(yàn)裝置如下．將0.17gX氣體由注射器A緩緩送入B裝置（B裝置中的空氣已預(yù)先除去），使之完全反應(yīng)，生成的氣體全部用D裝置抽取收集．實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄如下：

	現(xiàn)  象	反應(yīng)前質(zhì)量（g）	反應(yīng)后質(zhì)量（g）
B裝置中	逐漸變成亮紅色	21.32	21.08
C裝置中	變藍(lán)色	32.16	32.43

（1）參加反應(yīng)的氧元素的質(zhì)量是______g，X中一定有______元素．
（2）經(jīng)測定，D中的氣體由一種元素組成，常溫常壓下密度是1.25g/L，試推測該氣體的化學(xué)式是______，其質(zhì)量是______g．（常見氣體密度如下）

氣   體	H2	O2	CO	CH4	N2	CO2
常溫常壓時的密度（g/L）	0.09	1.43	1.25	0.72	1.25	1.98

（3）寫出B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______ 3Cu+3H₂O+N₂

Answer 1

【答案】分析：（1）裝置B中CuO被還原，因失去氧而質(zhì)量減小，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)氧元素的質(zhì)量即裝置B反應(yīng)前后的質(zhì)量差；根據(jù)實(shí)驗(yàn)中無水硫酸銅的顏色變化，確定反應(yīng)生成了水，然后再根據(jù)化學(xué)變化前后元素不變的定律，完成對氣體X的組成元素的判斷；
（2）利用表中所給氣體的密度與所測定的氣體D的密度相對比，并由D中的氣體由一種元素組成，完成對氣體D的判斷；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量差可計(jì)算生成的氣體D的質(zhì)量；
（3）根據(jù)對反應(yīng)的分析，確定反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物，根據(jù)化學(xué)方程式書原則及方法，完成化學(xué)方程式的書寫．
解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的氧元素的質(zhì)量=21.32g-21.08g=0.24g；無水硫酸銅吸收了水裝置C變藍(lán)，說明氣體X與氧化銅反應(yīng)生成了水，根據(jù)反應(yīng)前后元素不變，可判斷氣體X中含有氫元素；
（2）表中有兩種氣體CO和N₂的密度都與氣體D的常溫常壓下密度密度1.25g/L相同，若氣體X為CO，與氣體D中的氣體由一種元素組成的測定結(jié)果相矛盾，因此可確定氣體D為N₂；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成D氣體N₂的質(zhì)量=0.17g+21.32g+32.16g-21.08g-32.43g=0.14g；
（3）根據(jù)反應(yīng)前后元素種類、質(zhì)量都不變，及氣體X由兩種元素組成，可判斷氣體X是由N、H兩元素組成的氣體化合物，該氣體中N、H元素的質(zhì)量比=0.14g：（32.43-32.16-0.24）g=14：3，則N、H元素的原子個數(shù)比=：=1：3，氣體X的化學(xué)式可表示為NH₃；
綜合以上分析，裝置B中反應(yīng)為NH₃與CuO在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，生成紅色Cu、H₂O和氣體N₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃+3CuO3Cu+3H₂O+N₂；
故答案為：（1）0.24；氫；（2）N₂；0.14；（3）2NH₃+3CuO3Cu+3H₂O+N₂．
點(diǎn)評：本題涉及到較多的基礎(chǔ)知識和基本的理論和規(guī)律，需要具有較強(qiáng)的分析及運(yùn)算推理的能力．