Question

5．注射器是一種普通的醫(yī)療器械，但它在化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中出現(xiàn)的越來越多，它對(duì)某些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察或?qū)嶒?yàn)過程的改進(jìn)，起到了意想不到的效果
（1）圖1用120mL試管作反應(yīng)容器，磷的燃燒均在密閉容器里進(jìn)行，可防止污染空氣．用250mL注射器（活塞事先處在100mL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)象為白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙．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10mL刻度處（取整數(shù)值）．
（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(dāng)緩緩向外拉動(dòng)活塞時(shí)，如果能觀察到D（選填序號(hào)），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（密度比空氣�。┑慕M成，做了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)．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(shí)驗(yàn)前B管及藥品的質(zhì)量為21.32g，實(shí)驗(yàn)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0.18g．
ⅱ．在實(shí)驗(yàn)中看到B中的現(xiàn)象是黑色固體變紅．
ⅲ．B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3H₂O+3Cu+N₂．

Answer 1

分析 （1）白磷和氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，由于氧氣約占空氣體積的20%，所以燃燒后試管內(nèi)氣體約減少20%，即10mL，所以注射器活塞應(yīng)向左移動(dòng)10mL；
（2）檢查裝置氣密性時(shí)，注射器活塞向外拉，錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，外界大氣壓將空氣沿長頸漏斗壓入錐形瓶中，在長頸漏斗下端會(huì)看到有氣泡冒出；
（3）根據(jù)水通電分解生成氫氣和氧氣、質(zhì)量守恒定律的知識(shí)進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）加熱白磷，觀察試管中所發(fā)生現(xiàn)象是：白磷燃燒，產(chǎn)生大量；氧氣占空氣的體積分?jǐn)?shù)為20%，所以注射器活塞應(yīng)向左移動(dòng)到10mL處；
（2）注射器活塞向外拉，錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，外界大氣壓將空氣沿長頸漏斗壓入錐形瓶中，在長頸漏斗下端會(huì)看到有氣泡冒出，故選D；
（3）①實(shí)驗(yàn)前B管及藥品的質(zhì)量為21.32g，實(shí)驗(yàn)后為21.16g．故減少的氧元素的質(zhì)量為：21.32g-21.16g=0.16g；
②C管中收集到的物質(zhì)電解后得到H₂和O₂，故C中收集到的是水，說明X中含有氫元素，在D中收集到的是N₂，因此X中含有氮元素和氫元素；
設(shè)生成的水的質(zhì)量為x
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O△m
                           18        16
                            x        0.16g
$\frac{18}{16}=\frac{x}{0.16g}$
x=0.18g
故氫元素的質(zhì)量為0.18g-0.16g=0.02g
③X中兩元素的質(zhì)量比是14：3．所以我們可得氮、氫兩種元素的原子個(gè)數(shù)比為1：3．所以化學(xué)式為NH₃．氧化銅能與氨氣加熱反應(yīng)生成銅、水和氮?dú)猓?br />故答案為：（1）白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；10；
（2）D；
（3）�。�0.18．
ⅱ．黑色固體變紅．
ⅲ．3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3H₂O+3Cu+N₂．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)屬于實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究．這類探究實(shí)驗(yàn)要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計(jì)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．有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確，本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．