题目内容
【题目】某实验学校初三兴趣小组利用如下装置(部分固定装置已略去)。制备氮化钙,并探究其化学式
(1)制备氮化钙的操作步骤有:①打开活塞k并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后,_____;④拆除装置,取出产物。
(2)干燥剂的作用是_____;
(3)装置中U型管的作用是_____。
(4)数据记录如下:
空硬玻璃管质量m0/g | 硬玻璃管与钙的质量m1/g | 硬玻璃管与产物的质量m2/g |
114.8 | 120.8 | 122.2 |
①计算得到化学式(实验式)CaxN2,其中x=____。
②若通入的N2中混有少量O2,则测得氮元素质量会_____(填写“偏大”、“偏小”、“不变”,下同),其依据是_____,如上计算得到的x会____。
【答案】先熄灭酒精灯,继续通入氮气,至冷却至室温 防止右侧的装置内的水蒸气进入左侧而和氮化钙反应 防止水倒吸 x=3 偏大 因为钙的总量不变,含有氧化钙的氮化钙总质量增大,钙与氮(不纯)元素的质量比减小,其个数比也变小,所以x值会减小,而氮元素质量会偏大 偏小
【解析】
(1)制备氮化钙的操作步骤有:①打开活塞k并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后,先熄灭酒精灯,继续通入氮气,至冷却至室温,以防试管内的水倒流;④拆除装置,取出产物。
(2)干燥剂的作用是防止右侧装置内的水蒸气进入左侧而和氮化钙反应;
(3)装置中U型管的作用是防止水倒吸。
(4)①参加反应的钙的质量为:120.8g-114.8g=6g,反应后生成氮化钙的质量为:122.2g-114.8g=7.4g,
,解得x=3
②因为钙的总量不变,若氮气中混有少量氧气,钙会与氧气在加热的条件下反应生成氧化钙,测得数值实际上是氧化钙和氮化钙的混合物,比实际生成的氮化钙的质量大,故测得氮元素的质量会偏大,钙元素的质量不变,故钙与氮(不纯)元素的质量比减小,其个数比也变小,所以x值会减小,故填:偏大、因为钙的总量不变,含有氧化钙的氮化钙总质量增大,钙与氮(不纯)元素的质量比减小,其个数比也变小,所以x值会减小,而氮元素质量会偏大、偏小。