Question

7．某學(xué)校化學(xué)興趣小組的學(xué)生利用下面的裝置（部分固定裝置已略去）制備氮化鈣，并探究其化學(xué)式．

開(kāi)始實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)如下：

硬玻璃管質(zhì)量m0/g	硬玻璃管質(zhì)量與鈣的質(zhì)量m1/g	硬玻璃管質(zhì)量與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g
114.8	120.8	122.2

根據(jù)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，回答下面的問(wèn)題：
（1）設(shè)氮化鈣的化學(xué)式為Ca_xN₂，則金屬鈣和氮?dú)夥磻?yīng)的化學(xué)方程式可表示為：xCa+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Ca_xN₂
該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)（填“化合”、“分解”、“置換”或“復(fù)分解”）．
（2）參加反應(yīng)的金屬鈣和氮?dú)獾馁|(zhì)量分別為6g、1.4g．
（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中末端導(dǎo)管必須插入試管A的水中，目的是防止空氣中的氧氣通過(guò)末端導(dǎo)管進(jìn)入實(shí)驗(yàn)裝置與鈣反應(yīng)．
（4）在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)活塞K，先通入氮?dú)庖粫?huì)兒，再點(diǎn)燃酒精燈，這樣操作的作用是排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣內(nèi)氧氣與鈣反應(yīng)．反應(yīng)結(jié)束后的操作是停止加熱，繼續(xù)通氮?dú)庵裂b置冷卻，拆除裝置，取出產(chǎn)物．
（5）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)列式計(jì)算氮化鈣化學(xué)式（Ca_xN₂）中x的值，相關(guān)計(jì)算式為$\frac{40X}{40X+28}=\frac{6g}{7.4g}$ X=3．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)來(lái)分析；
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解答；
（3）反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣氮?dú)獠荒芘c水反應(yīng)也不能溶于水，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)；
（4）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．

解答 解：（1）該反應(yīng)符合“多變一”的特征，屬于化合反應(yīng)；故填：化合；
（2）金屬鈣的質(zhì)量=m₁-m₀=120.8g-114.8g=6g；參加反應(yīng)的氮?dú)獾馁|(zhì)量=m₂-m₁=122.2g-120.8g=1.4g；故填：6g；1.4g；
（3）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M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；故填：防止空氣中的氧氣通過(guò)末端導(dǎo)管進(jìn)入實(shí)驗(yàn)裝置與鈣反應(yīng)；
（4）點(diǎn)燃酒精燈前先通一會(huì)兒N₂的目的是排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣內(nèi)氧氣與鈣反應(yīng)；故填：排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣內(nèi)氧氣與鈣反應(yīng)；
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；故填：停止加熱，繼續(xù)通氮?dú)庵裂b置冷卻；
（5）解：參加反應(yīng)鈣的質(zhì)量=120.8g-114.8g=6g，反應(yīng)生成氮化鈣的質(zhì)量=122.2g-114.8g=7.4g；
XCa+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ca_xN₂      
40x    40x+28         
6g      7.4g
$\frac{40x}{40x+28}=\frac{6g}{7.4g}$
X=3
故填：$\frac{40X}{40X+28}=\frac{6g}{7.4g}$   X=3．

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)．