如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。在注射器A中装有240 mL气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到

题文

如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。在注射器A中装有240 mL气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到以下实验结果：实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集到的气体是氮气。试回答下列问题：(1)X气体是由________和________元素组成的。(2)若240 mL X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g。根据实验时温度和压强计算1 mol X气体的体积是24 000 mL，则X的摩尔质量是________。(3)通过计算，确定X的分子式为________。(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)________________________。

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)氮 氢 (2)32 g/mol (3)N2H4(4)N2H4＋2CuON2＋2H2O＋2Cu

解析

实验时的温度和压强下，1 mol X气体的体积是24 000 mL，则反应消耗的X气体为0.01 mol，CuO为0.02 mol，N2为0.01 mol，H2O为0.02 mol。根据质量守恒定律，0.01 mol X气体的质量为0.32 g，其摩尔质量为32 g/mol；X气体是由N和H元素组成的，0.01 mol X分子中含有n(N)＝0.01 mol×2＝0.02 mol，n(H)＝0.02 mol×2＝0.04 mol，因此分子式为N2H4。

考点

据考高分专家说，试题“如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的.....”主要考查你对 [质量守恒定律 ]考点的理解。

质量守恒定律

质量守恒定律：

参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。 化学反应前后，各种原子种类、数目、质量都不改变。 任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。

质量守恒定律的本质：

原子是物质质量的最小承担者。故在化学反应中，只要各种原子总数保持不变，则总质量保持不变。所以，质量守恒定律也就等价于元素守恒。

质量守恒定律的适用范围：

①质量守恒定律适用的范围是化学变化而不是物理变化； ②质量守恒定律揭示的是质量守恒而不是其他方面的守恒。物体体积不一定守恒； ③质量守恒定律中“参加反应的”不是各物质质量的简单相加，而是指真正参与了反应的那一部分质量，反应物中可能有一部分没有参与反应； ④质量守恒定律的推论：化学反应中，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量

质量守恒定律的应用:

(1)根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。利用这一定律可以解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物的质量。 (2)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，由此可以推断反应物或生成物的组成元素。(3)据质量守恒定律：化学反应前后元素的种类和数目相等，推断反应物或生成物的化学式。 (4)已知某反应物或生成物质量，根据化学方程式中各物质的质量比，可求出生成物或反应物的质量。