题目内容

【题目】氮化钙(Ca3N2)氮化钙是一种棕色粉末,在空气中氧化,遇水会发生水解,生成氢氧化钙并放出氨。某化学兴趣小组设计制备氮化钙并测定其纯度的实验如下:

Ⅰ.氮化钙的制备

(1)连接装置后,检查整套装置气密性的方法是_____________________

(2)装置A中每生成标准状况下4.48LN2,转移的电子数为___________________

(3)装置B的作用是吸收氧气,则B中发生反应的离子方程式为__________。装置E的作用是______________________

(4)实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;_____________________(请按正确的顺序填入下列步骤的代号)。

①加热D处的酒精喷灯; ②打开分液漏斗活塞; ③加热A处的酒精灯;④停上加热A处的酒精灯;⑤停止加热D处的酒精喷灯

(5)请用化学方法确定氮化钙中含有未反应的钙,写出实验操作及现象___________

Ⅱ.测定氮化钙的纯度:

①称取4.0g反应后的固体,加入足量水,将生成的气体全部蒸出并通入100.00mL1.00mol·L-1盐酸中,充分反应后,将所得溶液稀释至200.00mL;

②取20.00mL稀释后的溶液,用0.20mol·L-1NaOH标准溶液滴定过量的盐酸,达到滴定终点时,消耗标准溶液25.00mL。

(1)氮化钙的质量分数为_________

(2)达到滴定终点时,仰视滴定管读数将使测定结果_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

【答案】关闭A,向E中加水,微热烧瓶E中有气泡停止加热导管末端形成一段水柱0.6NA4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O吸收空气中水蒸气、防止进入D中②③①⑤④取少量产物于试管,加入水,用排水法收集到无色气体则含钙92.5%偏低

【解析】

本题考查的是物质的制备和含量测定,弄清实验装置的作用、发生的反应及指标原理是关键,侧重分析与实验能力的考查,注意物质性质的综合应用。

装置A中反应生成氮气,装置B可以吸收氧气,C中浓硫酸吸水,氮气和钙粉在装置D中反应,E中浓硫酸防止空气中的水蒸气进入D。(1)连接装置后,关闭A中分液漏斗的活塞,向E中加水,微热烧瓶,E中有气泡停止加热导管末端形成一段水柱,说明装置气密性好。(2)A中的反应为(NH4)2SO4+2NaNO2 2N2↑+Na2SO4+4H2O,转移6mol电子时生成2mol氮气,所以A中每生成标况下4.48L氮气,转移的电子数为0.6NA(3)B中氧气氧化亚铁离子为铁离子,离子方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,E装置中浓硫酸吸收空气中的水蒸气,防止进入D中。 (4)实验开始先使装置的反应发生,排除装置内的空气,实验结束,先停止D处的热源,故顺序为②③①⑤④。(5)氮化钙与水反应生成氨气,钙与水反应生成氢气,氢气难溶于水,氨气极易溶于水,检验生成的气体有氢气即可确定氮化钙中含有为反应的钙,故方法为:取少量产物于试管,加入水,用排水法收集到无色气体则含钙 Ⅱ.(1)剩余的盐酸物质的量为,故参与反应的盐酸为0.1×1-0.05=0.05mol,根据氮元素守恒:,则氮化钙的物质的量为0.025mol,则氮化钙的质量分数为= 92.5% (2)达到滴定终点,仰视滴定管读数将使消耗的氢氧化钠的标准液的体积读数变大,使剩余盐酸的量变大,反应盐酸的的氨气的量变小,故测定结果偏小。

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