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：

重铬酸铵为桔黄色粉末，加热至180℃时可分解得到氮气；氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应。但在高温或点燃条件下可与某些物质反应，如：镁能够在氮气中燃烧。

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_____。

Answer 1

【答案】除去水蒸气 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↑（2KClO32KCl + 3O2↑） 排水 氮气密度接近空气且难溶于水

【解析】

做题时特别注意题目给出的资料。

（1）除去二氧化碳和水蒸气：图1中装置B的作用是：除去水蒸气；气体除杂题目最后除水蒸气，故装置A、B顺序不能颠倒；故答案为：除去水蒸气；否；

（2）除去氧气，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；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；故答案为：ABD；

（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：得到的气体中还含有稀有气体；故答案为：得到的气体中还含有稀有气体；

（4）拓展与延伸，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制取少量氮气，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；如果是高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热；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。

故答案为：①锥形瓶； ②CDF；酒精灯；2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑（2KClO32KCl + 3O2↑）； ③排水； 氮气密度接近空气且难溶于水。