如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的气体X的分子式．注射嚣A中装有气体X，推动注射器使气体X慢慢通过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

Question

如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的气体X的分子式．
注射嚣A中装有气体X，推动注射器使气体X慢慢通过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20.32g，实验后B管重20.00g．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0.28g氮气．已知，相同条件下，气体X相对H₂的密度为16．试回答下列问题：

（1）实验前应迸行的操作是___．
（2）理论上C管中收集到的水的质量___．
（3）X的摩尔质量是___，X的分子式为___．
（4）B管中发生反应的化学方程式为___．

Answer 1

（1）因反应有气体参与且与气体生成，则应在实验前检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性；
（2）实验前B管重20.32g，实验后B管重20.00g．B管中的黑色粉末变成红色粉末，可知B管中CuO含O：20.32 g-20.00 g=0.32 g，物质的量为(0.32g)/(16g/mol)=0.02mol，n（H₂O）=0.02mol，m（H₂O）=0.02mol×18g/mol=0.36g，
故答案为：0.36g；
（3）相同条件下，气体X相对H₂的密度为16，则相对分子质量为32，摩尔质量为32g/mol，
反应收集到氮气的质量是0.28g，物质的量为(0.28g)/(28g/mol)=0.01mol．B管中CuO含O：20.32 g-20.00 g=0.32 g，物质的量为(0.32g)/(16g/mol)=0.02mol，n（H₂O）=0.02mol，故生成的水中H元素的质量为0.02 mol×2×1g/mol=0.04g，
n（N）=0.01mol×2=0.02mol，n（H）=0.02 mol×2=0.04mol，因此n（N）：n（H）=0.02 mol：0.04mol=1：2，所以X的实验式为NH₂，又相对分子质量为32，则分子式为N₂H₄，
故答案为：32g/mol；N₂H₄；
（4）由题目信息可知，B管中的黑色粉末变成红色粉末，说明反应生成Cu，C管中收集到水，D中收集到N₂，说明气体X与氧化铜反应有氮气、水生成，故气体X与氧化铜反应生成铜、氮气与水，反应方程式为2CuO+N₂H₄(△.)/()2Cu+2H₂O+N₂，
故答案为：2CuO+N₂H₄(△.)/()2Cu+2H₂O+N₂．