Question

【题目】某兴趣小组计划对空气成分进行探究，以下是他们的实验设计方案：

(1)除去二氧化碳和水蒸气：图1中装置B的作用是___________________，装置A、B顺序能否颠倒_________(填“能”或“否”)。

(2)除去氧气：该小组根据教材中拉瓦锡研究空气成分的实验原理，除去了(1)中得到的气体中的氧气。在拉瓦锡的经典实验中(装置如图2)，使用汞的优点有_______。

A.汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体

B.时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽

C.无法观察装置中气体体积的变化

D.得到的氧化汞粉末加热生成的气体体积+剩余气体体积=原空气体积

(3)分析误差：该小组按设计方案得到的氮气密度(假设要除去的气体均已除净)与氮气的实际密度有误差，产生误差的原因是___________________。

(4)拓展与延伸：实验室如何制取氮气呢？

请阅读资料并回答下列问题：

资料：

①仪器B的名称是 ______。

②利用上述仪器和重铬酸铵在实验室制取少量氮气，其发生装置应选择的仪器有_____

(填序号)，还必须补充的一种仪器是_______________。若用上述装置制氧气，反应的化学方程式为________________________。

③根据已有知识，收集氮气只能用________法，理由是______________________。该小组欲进行镁在氮气中的燃烧实验，现收集一瓶含水约1/5体积的氮气，该如何操作____________。

Answer 1

【答案】 除去水蒸气(或除水) 否 ABD 得到的气体中还含有稀有气体 锥形瓶 CDF 酒精灯 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(2KClO3 2KCl + 3O2↑) 排水法 氮气密度接近空气且难溶于水 向集气瓶中装满水，倒扣入水槽中，当收集到约剩余1/5体积水时，停止收集，移出集

气瓶，放在实验台上。

【解析】本题考查了测定空气里氧气含量的探究，常见气体的检验与除杂方法，化学方程式的书写。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。

（1）浓硫酸具有吸水性，图1中装置B的作用是：除去水蒸气；气体从溶液通过会带出部分水蒸气，装置A、B顺序不能颠倒；

（2）A、汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体，正确；B、汞与氧气在加热时反应生成氧化汞，时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽，正确；C、汞是液体，当容器内压强改变时，液面的位置发生改变，能观察装置中气体体积的变化，错误；D、汞与氧气在加热时反应生成氧化汞，氧化汞受热分解生成汞和氧气，得到的氧化汞粉末加热生成的气体体积+剩余气体体积=原空气体积，正确。故选：ABD；

（3）该小组按设计方案得到的氮气密度（假设要除去的气体均已除净）与氮气的实际密度有误差，产生误差的原因是：得到的气体中还含有稀有气体；

（4）①仪器B的名称是锥形瓶；

②利用上述仪器和重铬酸铵，在实验室中制取少量氮气，重铬酸铵加热至180℃时，可分解生成氮气，其发生装置应选择的仪器有：CDF，还必须补充的一种仪器是：酒精灯；若用上述装置制氧气，可用高锰酸钾或氯酸钾制氧气，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾和二氧化锰混合加热时，生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式分别是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，2KClO3 2KCl + 3O2↑；

③氮气的密度比空气略小，难溶于水，因此只能用排水法收集；该小组欲进行镁在氮气中的燃烧实验，现收集一瓶含水约1/5 体积的氮气，操作方法是：向集气瓶中装满水，倒扣入水槽中，当收集到约剩余1/5体积水时，停止收集，移出集气瓶，放在实验台上。