Question

已知气体X₂和气体Y₂在一定条件下能化合生成气体C，并知C的化学式只有两种可能：分别为XY或X₂Y．请设计实验（实验装置任选）来确定C的化学式，简述实验过程，分析说明结论．实验过程：

方法一　实验过程（测定反应前后的数据、容器性能、恢复温度三项全对才可）分别取同温、同压、等体积（V₁）的X₂和Y₂两种气体充入一恒压、容积可变的密闭容器中，在一定条件下反应完全并恢复到原来温度后，测定容器的体积（V₂）结论及分析；
方法二　实验过程：分别取同温、同压、等体积的X₂和Y₂两种气体充入一恒容的密闭容器中，并测定容器的压强（p₁），在一定条件下反应完全并恢复到原温度后，再测定容器的压强（p₂）结论及分析

．
结论及分析：
（1）若实验结果是

①V₂=V₁　X₂+Y₂═2XY，反应前后分子数之比是1：1，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
②p₂=p₁　X₂+Y₂═2XY，反应前后分子数之比是1：1，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；

，则生成物C的化学式为XY．判断的依据是

相同温度、相同压强下，气体的分子数之比等于其计量数之比；
相同温度相同体积下，气体的分子数之比等于其计量数之比；

．
（2）若实验结果是

①V₂=

3

4

V₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反应前后分子数之比是4：3，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
②p₂=

3

4

p₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反应前后分子数之比是4：3，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论

，则生成物C的化学式为X₂Y．判断的依据是

相同温度、相同压强下，气体的分子数之比等于其计量数之比；
相同温度相同体积下，气体的分子数之比等于其计量数之比；

．

Answer 1

分析：该题为通过实验确定生成物的化学式．因为组成元素未知，所以不能定性分析，而需转化成可测控的量进行定量分析．根据反应物和生成物均为气体的特点，运用阿伏加德罗定律，可通过反应过程中体积变化或压强的变化值来确定反应物的物质的量之比，再由原子守恒得出生成物的化学式．

解答：解：方法一　实验过程（测定反应前后的数据、容器性能、恢复温度三项全对才可）分别取同温、同压、等体积（V₁）的X₂和Y₂两种气体充入一恒压、容积可变的密闭容器中，在一定条件下反应完全并恢复到原来温度后，测定容器的体积（V₂）结论及分析：
①V₂=V₁　X₂+Y₂═2XY，反应前后分子数之比是1：1，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
②V₂=

3

4

V₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反应前后分子数之比是4：3，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
方法二　实验过程：分别取同温、同压、等体积的X₂和Y₂两种气体充入一恒容的密闭容器中，并测定容器的压强（p₁），在一定条件下反应完全并恢复到原温度后，再测定容器的压强（p₂）结论及分析，
①p₂=p₁　X₂+Y₂═2XY，反应前后分子数之比是1：1，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
②p₂=

3

4

p₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反应前后分子数之比是4：3，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
故答案为：方法一　实验过程（测定反应前后的数据、容器性能、恢复温度三项全对才可）分别取同温、同压、等体积（V₁）的X₂和Y₂两种气体充入一恒压、容积可变的密闭容器中，在一定条件下反应完全并恢复到原来温度后，测定容器的体积（V₂）结论及分析；
方法二　实验过程：分别取同温、同压、等体积的X₂和Y₂两种气体充入一恒容的密闭容器中，并测定容器的压强（p₁），在一定条件下反应完全并恢复到原温度后，再测定容器的压强（p₂）结论及分析；
（1）①V₂=V₁　X₂+Y₂═2XY，反应前后分子数之比是1：1，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
②p₂=p₁　X₂+Y₂═2XY，反应前后分子数之比是1：1，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
相同温度、相同压强下，气体的分子数之比等于其计量数之比；
相同温度相同体积下，气体的分子数之比等于其计量数之比；
（2）①V₂=

3

4

V₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反应前后分子数之比是4：3，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论；
②p₂=

3

4

p₁　2X₂+Y₂═2X₂Y，反应前后分子数之比是4：3，根据阿伏加德罗定律可推得以上结论
相同温度、相同压强下，气体的分子数之比等于其计量数之比；
相同温度相同体积下，气体的分子数之比等于其计量数之比．

点评：本题考查了阿伏伽德罗定律及推论，根据物质的性质把定性实验转化为定量实验，再根据PV=nRT来分析解答即可，难度很大