Question

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）．
[實驗裝置]

【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）生石灰不與氣體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．
（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)通入氣體X至玻璃管冷卻，再次測量并記錄相關數(shù)據(jù)Ⅱ．

數(shù)據(jù)編號 測量項目	Ⅰ	Ⅱ
玻璃管（含藥品）的質(zhì)量/g	54.40	53.92
B裝置（含藥品）的質(zhì)量/g	104.00	104.54
氮氣的體積/mL	/	243.5

【相關數(shù)據(jù)】
【回答問題】
（1）B裝置中氧化鈣吸水的原理為

 

（用化學方程式表示）．
（2）實驗中，A裝置的玻璃管中可觀察到的現(xiàn)象是

 

，當觀察到量氣管內(nèi)液面

 

，說明氧化銅已完全反應，停止加熱，繼續(xù)通入氣體X至玻璃管冷卻的目的是

 

．
（3）分析實驗測量的數(shù)據(jù)，生成水的質(zhì)量為

 

g，氧化銅中氧元素的質(zhì)量為

 

g．由此推知，氣體X中

 

（填“有”或“沒有”或“可能有”）氧元素．
（4）氣體X的化學式為

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,生石灰的性質(zhì)與用途,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

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×

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=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
（2）由于“加熱條件下，氣體X能與氧化銅反應生成銅、水和氮氣”所以實驗中，A裝置的玻璃管中可觀察到的現(xiàn)象是粉末由黑色逐漸變紅；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；
（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×

16

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=0.48g，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；故答案為：0.54；0.48；沒有；
（4）設氣體x的化學式為N_mH_n

氮元素質(zhì)量

氫元素質(zhì)量

=

14m

n

=

1.15g/L×0.2435L

0.54g-0.48g

m

n

=

1

3

  所以x的化學式為：NH₃；
故答案為：（1）CaO+H₂O=Ca（OH）₂
（2）粉末由黑色逐漸變紅  不再下降  防止灼熱的銅被氧化
（3）0.54   0.48    沒有 （4）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．