Question

鈣是一種非常活潑的金屬，易與氧氣、水等發(fā)生反應(yīng)，加熱時(shí)能與氮?dú)饣�合．某�?shí)驗(yàn)小組利用如下裝置（部分固定裝置略）制備氮化鈣，并探究其實(shí)驗(yàn)式．

（1）反應(yīng)過(guò)程中末端導(dǎo)管必須始終插入試管A的水中，目的是：

 

；

 

；
（2）制備氮化鈣的操作步驟：在檢查裝置氣密性后，①

 

；②點(diǎn)燃酒精燈，進(jìn)行反應(yīng)；③反應(yīng)結(jié)束后，先熄滅酒精燈，繼續(xù)通氮?dú)庵敛ＡЧ芾鋮s到室溫后再關(guān)閉活塞K；④拆除裝置，取出產(chǎn)物．
（3）步驟①一段時(shí)間后再點(diǎn)燃酒精燈，其目的是

 

；
第③步停止加熱后若不繼續(xù)通氣至室溫，可能的后果是

 

；
（4）數(shù)據(jù)記錄如下：

空玻璃管質(zhì)量m0/g	玻璃管與鈣的質(zhì)量m1/g	玻璃管與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g
14.80	15.08	15.15

計(jì)算得到實(shí)驗(yàn)式Ca_xN₂，其中x=

 

．

Answer 1

分析：（1）反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣氮?dú)獠慌c水反應(yīng)也不溶于水，把導(dǎo)管插入水中可以防止空氣從導(dǎo)管進(jìn)入裝置而造成氧氣與鈣發(fā)生反應(yīng)；
（2）為防止鈣與空氣中氧氣等發(fā)生反應(yīng)，制備氮化鈣時(shí)應(yīng)先通入氮?dú)馀懦鲅b置內(nèi)空氣，然后點(diǎn)燃酒精燈加熱進(jìn)行反應(yīng)；待反應(yīng)結(jié)束后，為防止水倒流，在將導(dǎo)管從試管內(nèi)水中撤出前應(yīng)繼續(xù)通入氮?dú)�，撤出�?dǎo)管后再熄滅酒精燈；最后拆除裝置，取出產(chǎn)物；
（4）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算參加反應(yīng)鈣的質(zhì)量及生成氮化鈣的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由兩物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算氮化鈣化學(xué)式中x值．

解答：解：（1）導(dǎo)管插入水中，可以防止空氣從導(dǎo)管進(jìn)入裝置而與鈣發(fā)生反應(yīng)，所以，反應(yīng)過(guò)程中末端導(dǎo)管必須插入試管的水中目的是：液封，防止空氣中的氧氣通過(guò)末端導(dǎo)管進(jìn)入實(shí)驗(yàn)裝置；同時(shí)便于觀察氮?dú)饬魉伲?BR>（2）檢驗(yàn)完氣密性之后先打開(kāi)活塞K通入氮?dú)�，排凈裝置內(nèi)的空氣，然后再點(diǎn)燃酒精燈，防止加熱時(shí)空氣的氧氣與鈣發(fā)生反應(yīng)，造成誤差；
（3）步驟①一段時(shí)間后再點(diǎn)燃酒精燈，其目的是排凈裝置中的空氣；為防止試管內(nèi)的水倒流，反應(yīng)結(jié)束后，需要繼續(xù)通入氮?dú)�，將末端�?dǎo)管從試管A中撤出水面，再熄滅酒精燈；
（4）參加反應(yīng)鈣的質(zhì)量=15.08g-14.80g=0.28g，參加反應(yīng)的氮元素 的質(zhì)量為：15.15g-15.08g=0.07g
xCa+N₂ ═CaxN₂
40x     28
0.28g   0.07g

40x

0.28g

=

28

0.07g

 
x=2.8
故答案為：（1）便于觀察氮?dú)饬魉伲环乐箍諝膺M(jìn)入反應(yīng)管；
（2）打開(kāi)活塞K通入氮?dú)猓?BR>（3）排盡裝置內(nèi)空氣；產(chǎn)生倒吸；
（4）2.8．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖，分析實(shí)驗(yàn)各裝置的作用，理解興趣小組同學(xué)制備氮化鈣的實(shí)驗(yàn)方法，是解答本問(wèn)題的基礎(chǔ)．