Question

實(shí)驗(yàn)室獲取氮?dú)庥泻芏喾N途徑，常見的有3種方法．

方法一：將氨氣（NH₃）通過赤熱的裝有氧化銅的玻璃管，生成銅、氮?dú)夂退�蒸氣，除去水蒸氣后測得氮?dú)獾拿芏葹?.2508g/L．
方法二：將空氣通過灼熱的銅，得到較純凈的氮?dú)夂脱趸�銅粉末，測得該氣體的密度為1.2572g/L． 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如圖1所示（省略夾持裝置與加熱裝置）．為保證所得氮?dú)獗M可能純凈，除了使用銅外，還可以向裝置

 

 （選填裝置編號）中加入

 

（填名稱）以除去其它雜質(zhì)氣體．
方法三：將亞硝酸鈉（NaNO₂）和氯化銨的飽和溶液加熱，氮元素全部轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓�如圖2是實(shí)驗(yàn)室用這種方法制N₂，并測定生成N₂體積的裝置（部分裝置略去），請回答相關(guān)問題．
【查閱資料】
（1）NaNO₂+NH₄Cl

△   .

NaCl+N₂↑+2H₂O（此反應(yīng)會放出大量的熱）；
（2）B部分中冰鹽是冷凝作用
【實(shí)驗(yàn)探究】
①

 

；
②20℃時(shí)，取含溶質(zhì)0.21g飽和NH₄Cl溶液放入燒瓶，連接裝置；
③調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管，使其與量氣管中液面相平，記錄量氣管中水面讀數(shù)為12.0mL；
④打開分液漏斗活塞，逐滴滴入飽和NaNO₂溶液，加熱至反應(yīng)發(fā)生，移走酒精燈；
⑤燒瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，關(guān)閉活塞；
⑥待冷卻至室溫，調(diào)節(jié)兩邊液面高度相平，記錄量氣管中水面讀數(shù)為100.0mL；
⑦處理剩余藥品，整理實(shí)驗(yàn)臺．
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】
（1）加入藥品前必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)①是

 

；
（2）步驟④中，移走酒精燈的目的是

 

；
（3）計(jì)算生成氮?dú)獾馁|(zhì)量和密度．（計(jì)算過程中以及最終數(shù)據(jù)均保留2位小數(shù)）

 

【解釋與結(jié)論】
1892年，英國科學(xué)家瑞利（Rayleigh）發(fā)現(xiàn)，采用方法二得到的氮?dú)庠谙嗤瑮l件下比其他方法得到的純氮?dú)饷芏瓤偸瞧��?‰左右．若實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作均無錯誤，且氮?dú)庖淹耆�干燥，請解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是

 

（已知：相同條件下，氣體的相對分子質(zhì)量越大，密度就越大）
【反思與評價(jià)】
（1）裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾瓶之間連接的導(dǎo)管所起的作用是

 

A．防止NaNO₂飽和溶液蒸發(fā)          B．保證實(shí)驗(yàn)裝置不漏氣
C．使NaNO₂飽和溶液順利滴下        D．防止溶液沖入U(xiǎn)形管
（2）科學(xué)家瑞利僅僅是從小數(shù)點(diǎn)第三位數(shù)的差別，發(fā)現(xiàn)了新物質(zhì)．這啟示我們在今后的學(xué)習(xí)和生活中要學(xué)習(xí)科學(xué)家的

 

．
A．嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和敢于懷疑的批判精神
B．科學(xué)研究中遇到疑惑就趁早放棄，不要浪費(fèi)時(shí)間
C．不能因?yàn)槲⑿〉牟町惗�放過一次成功的機(jī)會
D．要相信權(quán)威，權(quán)威一定是正確的．

Answer 1

考點(diǎn)：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,檢查裝置的氣密性,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：方法二：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求要除去空氣中多余的水蒸氣、二氧化碳等雜質(zhì)，可以通過堿性干燥劑完成；（根據(jù)制取氣體時(shí)需要檢查裝置氣密性考慮；
【實(shí)驗(yàn)探究】
①該反應(yīng)為制取氮?dú)獾姆磻?yīng)，所以需裝置不漏氣，實(shí)驗(yàn)前需檢查裝置的氣密性；
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】
（1）根據(jù)制取氮?dú)獾姆磻?yīng)所需裝置的特點(diǎn)解答；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用飽和NaNO₂和NH₄Cl溶液反應(yīng)制取氮?dú)獾姆磻?yīng)為放熱反應(yīng)考慮；
（3）根據(jù)氯化銨的質(zhì)量算出生成氮?dú)獾馁|(zhì)量，再除以氮?dú)獾捏w積；
【解釋與結(jié)論】根據(jù)方法二得到的氮?dú)獠患冞M(jìn)行考慮．
【反思與評價(jià)】
（1）因?yàn)橹迫〉獨(dú)獾姆磻?yīng)是放熱反應(yīng)，蒸餾瓶內(nèi)氣體膨脹，壓強(qiáng)會增大，使長頸漏斗中的液體不容易滴下；
（2）科學(xué)家瑞利僅僅是從小數(shù)點(diǎn)第三位數(shù)的差別，所以我們應(yīng)學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度．

解答：解：
方法二：空氣中除了氮?dú)�、氧氣外，還含有二氧化碳、水蒸氣等，為保證所得氨氣盡可能純凈，要除去空氣中多余的水蒸氣、二氧化碳等雜質(zhì)，可以通過堿性干燥劑-堿石灰，既可以吸收二氧化碳又能吸收水；
【實(shí)驗(yàn)探究】
①該反應(yīng)為制取氮?dú)獾姆磻?yīng)，所以需裝置不漏氣，實(shí)驗(yàn)前需檢查裝置的氣密性；
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】
（1）該反應(yīng)為制取氮?dú)獾姆磻?yīng)，所以需裝置不漏氣，實(shí)驗(yàn)前需檢查裝置的氣密性；
（2）NaNO₂+NH₄Cl 

△   .

NaCl+N₂↑+2H₂O+Q，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以加熱片刻后，即應(yīng)移去酒精燈以防反應(yīng)物沖出；
（3）設(shè)反應(yīng)生成N₂的質(zhì)量為x
  NaNO₂+NH₄Cl 

△   .

NaCl+N₂↑+2H₂O
         53.5          28
         0.21g          x
   

53.5

28

=

0.21g

x

    解得x=0.11g；
生成氮?dú)獾捏w積為：100ml-12ml=88ml=0.088L
生成氮?dú)獾拿芏葹椋?span id="v8v8x3d" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

0.11g

0.088L

=1.25g/L；
【解釋與結(jié)論】
將空氣通過灼熱的銅，得到較純凈的氮?dú)夂脱趸�銅粉末只是除去了氧氣，其中還含有稀有氣體等雜質(zhì)，由于稀有氣體的密度比氮?dú)饷芏却螅�所以�?dǎo)致氮?dú)饷芏瓤偸瞧��?‰左右．
【反思與評價(jià)】
（1）裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾瓶之間連接的導(dǎo)管所起的作用是使NaNO₂飽和溶液容易滴下，因?yàn)樵摲磻?yīng)放熱，增加蒸餾瓶內(nèi)壓強(qiáng)，不用導(dǎo)管時(shí)長頸漏斗內(nèi)的液體不能滴入蒸餾瓶中．
（2）科學(xué)家瑞利僅僅是從小數(shù)點(diǎn)第三位數(shù)的差別，所以我們應(yīng)學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度．
答案：
【方法二】E     堿石灰
【實(shí)驗(yàn)探究】
①檢查裝置的氣密性
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】
（1）檢查裝置的氣密性
（2）防反應(yīng)物沖出
（3）0.11g；1.25g/L
【解釋與結(jié)論】
方法二制得的氮?dú)庵泻�有密度比氮�(dú)獯蟮南∮袣怏w，導(dǎo)致密度偏大
【反思與評價(jià)】
（1）C
（2）AC

點(diǎn)評：本題是一信息題，考查學(xué)生的知識拓展遷移能力，要求學(xué)生有良好的分析能力，能會從題干信息中找突破口，根據(jù)信息將學(xué)過的知識進(jìn)行遷移．