Question

注射器是一種普通的醫(yī)療器械，但它在化學(xué)實驗裝置中出現(xiàn)的越來越多，它對某些實驗現(xiàn)象的觀察或?qū)嶒炦^程的改進，起到了意想不到的效果．

（1）圖1用50mL試管作反應(yīng)容器，磷的燃燒均在密閉容器里進行，可防止白煙污染空氣．用50mL注射器（活塞事先處在20mL刻度處）測量磷燃燒消耗的氧氣體積．
操作：①檢查裝置的氣密性．②裝入藥品，連好儀器．③夾緊彈簧夾，加熱白磷，觀察試管中所發(fā)生的現(xiàn)象為

 

．④燃燒結(jié)束，試管冷卻后打開彈簧夾，可以看到活塞慢慢左移到約

 

mL刻度處（取整數(shù)值）．說明空氣中氧氣的體積分數(shù)約為

 

．
（2）圖2用推拉注射器活塞的方法可以檢查裝置的氣密性．當緩緩向外拉動活塞時，如果能觀察到

 

（選填序號），則說明裝置氣密性良好．
A．注射器內(nèi)有液體       B．瓶中液面上升
C．長頸漏斗內(nèi)液面上升   D．長頸漏斗下端管口產(chǎn)生氣泡
（3）某學(xué)生為了測定由兩種元素形成的氣態(tài)化合物X的組成，做了如圖3所示的實驗．他把注射器A中的氣體X緩慢送入裝有CuO的B裝置，使之完全反應(yīng)，得到如下結(jié)果：

①實驗前B管及藥品的質(zhì)量為21.32g，實驗后為21.16g．
②C管中收集到的物質(zhì)電解后得到H₂和O₂，在D中收集到的是N₂．
③X中兩元素的質(zhì)量比是14：3，問：
�。瓹中收集到的液體，質(zhì)量是

 

g．
ⅱ．在實驗中看到的現(xiàn)象是

 

．
ⅲ．B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（4）取8gCuO粉未，需要加入多少質(zhì)量20%的硫酸溶液，恰好完全反應(yīng)？（請寫出計算過程）

Answer 1

分析：（1）利用白磷燃燒消耗空氣中的氧氣生成白色固體五氧化二磷，而使試管內(nèi)氣體體積減小，測出氣體減少的體積即為試管內(nèi)空氣中所含氧氣的體積；
（2）使用注射器改變瓶內(nèi)氣體的多少而改變瓶內(nèi)壓強；當緩緩向外拉動活塞時，瓶內(nèi)氣體被抽出，壓強減小，外界氣體則會從長頸漏斗進入瓶內(nèi)，可以說明裝置氣密性良好；
（3）由實驗前B管及藥品的質(zhì)量為21.32g，實驗后為21.16g1C管中收集到的物質(zhì)電解后可得到H₂和O₂，在D中收集到的是N₂，我們可以得到X含有氮、氫兩種元素．然后根據(jù)2X中兩元素的質(zhì)量比是14：3．可以確定X的化學(xué)式，然后可依次填空．
（4）根據(jù)化學(xué)方程式進行計算即可．

解答：解：（1）加熱時溫度達到白磷的著火點，白磷燃燒，燃燒時產(chǎn)生大量的白煙；由于彈簧夾夾住了連接注射器和試管的導(dǎo)管，因此，白磷燃燒只能消耗試管內(nèi)空氣中的氧氣，所以消耗氧氣的體積為試管體積的五分之一即10mL；打開彈簧夾時，注射器內(nèi)氣體進行試管，活塞慢慢左移到10mL處；
（2）注射器慢慢向外拉時，瓶內(nèi)空氣減少壓強減小，裝置氣密性良好時，外界空氣從長頸漏斗進入瓶中，長頸漏斗下端管口處出現(xiàn)氣泡；
（3）�。�由題意我們可得X中含有氮、氧兩種元素．又知2X中兩元素的質(zhì)量比是14：3．所以我們可得氮、氧兩種元素的原子個數(shù)比為1：3．所以化學(xué)式為NH₃．
C中收集到的水的質(zhì)量為：（21.32g-21.16g）÷

16

18

×100%=0.18g
ⅱ．氧化銅與氨氣反應(yīng)生成銅和水和氮氣．所以現(xiàn)象為黑色固體逐漸變?yōu)榧t色．
ⅲ．B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 3CuO+2NH₃

△   .

3H₂O+3Cu+N₂
（4）設(shè)需要20%的硫酸溶液的質(zhì)量為x．
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
80   98
8g  20%×x

80

8g

=

98

0.2x

x=49g
答：需要硫酸的質(zhì)量為49g．

故答案為：
（1）產(chǎn)生大量白煙；10；

1

5

（2）D
（3）0.18；B中黑色粉末逐漸變成紅色，C中有無色液體生成
3CuO+2NH₃

△   .

3H₂O+3Cu+N₂
（4）49g

點評：本考點屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．