Question

研究性学习小组选择从空气中制取氮气作为研究课题，以下是他们设计的实验方案：
（1）除去二氧化碳和水蒸气：用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠和水，用浓硫酸吸收水蒸气．请写出氢氧化钠和二氧化碳反应的文字表达式，并注明各物质的化学式______．
（2）除去氧气：他们分别收集一瓶气体用下图装置进行除去氧气的燃烧实验，其中甲同学选用红磷，乙同学选用木炭．你认为选用______（填“红磷”或“木炭”）的方法不科学，原因是______．
（3）分析误差：此法得到的氮气密度（标准状况下）经科学测定，与氮气的实际密度有误差，请你分析出现误差的可能原因（只写两种，不考虑计算误差）：
①______；　 ②______．

Answer 1

解：（1）利用氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水而除去二氧化碳；方程式为CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
故答案为：氢氧化钠+二氧化碳=碳酸钠+水；化学式依次为：NaOH CO₂ Na₂CO₃ H₂O
（2）由于木炭和氧气反应会生成气体二氧化碳，因此在除去氧气的同时又引入了新的气体杂质二氧化碳，所以乙同学方案不科学；
故答案为：木炭；木炭燃烧产生二氧化碳气体，导致氮气不纯；
（3）分析以上操作，会发现空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气被除去，但空气中含量很少的稀有气体并没有除去，因此由于氮气中混有稀有气体而使氮气不纯，密度与实际密度有误差；
另外，在使用红磷除去氧气时，可能由于某种原因而没有把氧气完全除去而使所得氮气不纯，密度与实际密度有误差；
故答案为：稀有气体没有除去；氧气没有除尽．
分析：（1）利用氢氧化钠可与二氧化碳反应、浓硫酸可吸收水的性质，达到除去二氧化碳和水蒸气实验目的；
（2）根据除去杂质的基本原则：不引入新的杂质，分析两种除去氧气方案的可行性，说明不可行方案不可行的理由；
（3）与氮气实际密度有误差，说明所得氮气不纯，试分析造成氮气不纯的原因．
点评：本题属于误差分析的题，这种题型在近几年的中考中经常涉及到，题型非常多，学生出错也多，学生往往不知从何下手．解题时可以按以下步骤进行
第一步：用有关原理、知识求出实验所测物理量的综合算式．
第二步：判断有关操作对有关项的影响．　
第三步：判断有关项在综合算式中对所测物理量的影响．
进行分析时，关键是第二步．要想准确判断有关操作对有关项的影响，就要求对实验原理、过程、基本操作、所用仪器等等有深入的理解．