题目内容
实验室获取氮气有很多种途径，常见的3种方法是：
方法一：将氨气通入灼热的氧化铜粉末，得到纯净的氮气和铜；
方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末；
方法三：将亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵的混合溶液加热，氮元素全部转化为氮气。
进行实验时可选择的实验仪器如下图所示（省略夹持装置与加热装置）：
（1）方法一：制氮气所需的氨气可以用浓氨水滴加到生石灰中得到，此反应的发生装置最好选用_____________________（选填装置编号）。请写出生石灰在此反应中的两个作用：__________________________________,___________________________________________.
（2）方法二：为保证所得氮气尽可能纯净，除了使用铜外，还可以向装置_________________
（选填装置编号）中加入_________________________以除去其它杂质气体。
（3）方法三：制氮气的化学方程式为：_____________________________________________。
（4）绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用（最好可再生）原料，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂与溶剂。在制取氮气的3种方法中，联合使用方法—和方法二与单独使用方法三相比，具有很多优越性，请从绿色化学的角度进行评价：_____________
______________________________________________________________________________.
（5） 1892年，英国科学家瑞利（Rayleigh）发现，采用方法二得到的氮气在相同条件下比方法三得到的氮气密度总是偏大5‰左右。若上述实验设计与操作均无错误，且氮气已完全干燥，
请解释产生这一现象的原因：_______________________________________________.
（1）D； CaO和水反应，减少了溶剂；CaO和水反应放热，降低了氨气的溶解度。
（2）E 碱石灰
（3）NaNO2+NH4Cl
NaCl+N2↑+2H2O；
（4）Cu和CuO可以循环使用，节省试剂；避免使用有毒物质NaNO2而造成污染，
（5）方法二制的氮气含有稀有气体的密度比氮气密度大，所以导致氮气密度偏大
解析试题分析：（1）用CaO和浓氨水反应，应选固液常温型的发生装置，即D；浓氨水常温下跟生石灰反应生成氨气和氢氧化钙，化学方程式为CaO+NH3?H2O=NH3↑+Ca（OH）2，因为氨水不稳定易挥发，生石灰和水反应生成熟石灰的过程中，生石灰的两个作用是：一方面消耗氨水溶液中的水，另一方面放出的热量促使氨水挥发、分解而得到氨气；
（2）空气中除了氮气、氧气外，还含有二氧化碳、水蒸气等，为保证所得氨气尽可能纯净，要除去空气中多余的水蒸气、二氧化碳等杂质，可以通过碱性干燥剂-碱石灰，既可以吸收二氧化碳又能吸收水；
（3）根据信息反应物是亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵，反应条件是加热，氮元素全部转化为氮气，反应前后元素的种类不变，因此生成物还有氯化钠和水，因此反应的方程式为：
NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O；
（4）从题中信息可知，NH3和CuO生成Cu和N2而空气和Cu生成CuO，故Cu和CuO可以循环使用，方法三使用有毒的亚硝酸钠，方法一和二避免使用有毒物质而造成污染，因此联合使用方法一和方法二与单独使用方法三相比的优点有：铜和氧化铜可循环使用，节省试剂（或避免使用有毒物质而造成污染）．
（5）将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末只是除去了氧气，其中还含有稀有气体等杂质，由于稀有气体的密度比氮气密度大，所以导致氮气密度总是偏大5‰左右；
考点：氮气的制备方法
名校课堂系列答案
（16分）化学实验是科学探究的基础。请回答有关实验问题：
（1）下面的四个实验装置有三个都存在明显缺陷，其中完全正确的是 ：
（2）要检验上面B装置氨气已集满的操作是 则试管已集满。
（3）ClO2是一种安全、高效、广谱、强力杀菌剂，其性质如右表：
| 色态 | 溶于碱 | 超过1Kpa、受热或遇光 | |
| 常温气体 | -59-11℃红黄色液体 | 生成亚氯酸盐和氯酸盐 | 爆炸 |
②工业用潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得。某学生拟用下图B所示装置模拟工业制法制取并收集液态ClO2，请模仿下图B的装置图和图例，在答题卡的相应图中补充完善装置图，并作必要的标注。
________Cu＋________CO2↑＋________H2O碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。
【定性实验】检验溶液中的阴、阳离子。
取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。
（1）根据实验现象，推测碳铵中所含有阴离子可能是 和 。
（2）据实验现象，碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是 。
【定量实验】测定碳铵中C元素和N元素质量比。
该兴趣小组准确称取ag碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如下图所示。
（1）碳铵固体应放在 中进行加热。
| A．试管 | B．蒸发皿 | C．烧瓶 | D．坩埚 |
A B C D
（3）若灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为bg。由此测得N元素的质量是 g。
（4）为了测定碳铵中碳元素的质量，他们设计的实验方案是将ag碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀质量。请你评价该方案是否合理。 （填“合理”“不合理”），理由是 。
某研究小组在实验室中用铜粉(含铁粉5%以上)制取胆矾(CuSO4·5H2O)并检验其纯度，限选试剂：3 mol·L－1H2SO4溶液、浓硝酸、3%H2O2溶液、0.2 mol·L－1NaOH溶液、20% KSCN溶液、BaCl2溶液。有关物质溶解度如下表(单位g/100 g H2O)：
| 温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| CuSO4 | 14.3 | 20.7 | 28.5 | 40.0 | 55.0 | 75.4 |
| Cu(NO3)2 | 81.8 | 124.8 | 163.1 | 181.8 | 207.8 | 247.3 |
(1)完成制取胆矾的实验方案。
| 实验步骤 | 预期现象 |
| 步骤1：除铁。将铜粉置于烧杯中，__________________ | _______________________ |
| 步骤2：溶解。将步骤1得到的铜粉置于烧杯中， __________________________ | _______________________ |
| 步骤3：结晶。将步骤2所得溶液蒸发浓缩至液面有晶膜出现，冷却至室温，过滤得粗产品 | |
(2)完成步骤1后，检验铜粉中的铁是否除尽的实验操作是___________。
(3)若胆矾中含有少量Cu(NO3)2·3H2O，测定其中CuSO4·5H2O的含量，实验步骤如下：称量胆矾样品的质量为m1，加水溶解，滴加足量BaCl2溶液，充分反应后过滤，将滤渣烘干、冷却，称得其质量为m2。样品中CuSO4·5H2O的质量分数为________(列出算式)。
（13分）某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实验研究(图中a、b、c表示止水夹)，请对其方案进行完善或评价。
（1）实验室将B、C、E相连后，以浓盐酸和 为原料可制取Cl2。
（2）利用实验室常用方法制取氯气，将A、C、E相连，在丙中加入适量水，即可制得氯水．将所得氯水分为两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作如下，将现象①填入下表：
| 实验 序号 | 实验操作 | 现象 |
| Ⅰ | 将氯水滴入品红溶液 | ① |
| Ⅱ | 氯水中加入碳酸氢钠粉末 | 有无色气泡产生 |
②请你评价:
实验Ⅱ推出相应的结论是氯气与水反应的产物具有酸性，是否合理？ ________________若不合理，请说明理由（若合理，无需填写）：________________________________________。
（3） A、C、E相连，可设计一个简单的实验，以验证Cl－和Br－的还原性强弱，C中应放入的试剂是 。
（4） B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片，可制得NO2，欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹________，再打开止水夹c，双手紧握(或微热)试管丁，使试管中气体逸出，NO2与水接触后观察到的现象是 。
下列说法正确的是
| A．配制100 mL 1．0 mol/L CuSO4溶液，可将25 g CuSO4·5H20溶于100 mL蒸馏水中 |
| B．将几根火柴头浸于水中，一段时间后取少量溶液于试管中，加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液，若出现白色沉淀，说明含有氯元素 |
| C．用纸上层析法分离某些物质时，为了看到色斑，只有有色离子的物质才可以用纸层析法 |
| D．减压过滤时，吸滤瓶内液面高度将达到支管口时，应拔掉吸滤瓶上的橡皮管，并从吸滤瓶支管口倒出溶液 |