题目内容
【题目】某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式.
(1)按图连接好实验装置,检查装置的气密性,方法是 .
(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中,目的是 .
(3)制备氮化钙的操作步骤是: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.
(4)上述步骤①中通入N2﹣段时间后再点燃酒精灯原因是 , 装置中干燥管后的U形管的作用是 .
(5)数据记录如表:
空瓷舟质量m0/g | 瓷舟与钙的质量m1/g | 瓷舟与产物的质量m2/g |
14.80 | 15.08 | 15.15 |
①计算得到实验式CaxN2 , 其中x= .
②若通入的N2中混有少量O2 , 请比较x与3的大小,并给出判断依据: .
【答案】
(1)关闭活塞K,微热反应管,试管A中有气泡冒出,停止加热.冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变,则说明装置气密性良好
(2)防止反应过程中空气进入反应管
(3)防止反应过程中空气进入反应管
(4)氮气排尽装置中的空气,可以防止钙与装置中的氧气或二氧化碳、水等反应;防倒吸
(5);O2和N2分别与等量的Ca反应,生成CaO的质量高于Ca3N2 . 若通入的N2中混有少量的O2 , 会导致计算出n(N)偏大,所以
<
,即x<3
【解析】解:(1)关闭活塞K,微热反应管,试管A中有气泡冒出,停止加热.冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变,则说明装置气密性良好,
所以答案是:关闭活塞K,微热反应管,试管A中有气泡冒出,停止加热.冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变,则说明装置气密性良好;(2)防止反应过程中空气进入反应管,所以答案是:防止反应过程中空气进入反应管;(3)熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入N2 , 并关闭活塞K,所以答案是:熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入N2 , 并关闭活塞K;(4)钙是活泼金属,能与空气中的水、二氧化碳等反应,所以在通入N2﹣段时间后再点燃酒精灯,用氮气排尽装置中的空气,可以防止钙与装置中的氧气或二氧化碳、水等反应,装置中干燥管后的U形管可防倒吸,
所以答案是:氮气排尽装置中的空气,可以防止钙与装置中的氧气或二氧化碳、水等反应;防倒吸;(5)①m(Ca)=(15.08﹣14.80)g=0.28g,m(N)=(15.15﹣15.08)g=0.07g,则n(Ca):n(N)= :
=7:5,则x=
,
所以答案是: ;②O2和N2分别与等量的Ca反应,生成CaO的质量高于Ca3N2 . 若通入的N2中混有少量的O2 , 会导致计算出n(N)偏大,所以
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,即x<3,
所以答案是:O2和N2分别与等量的Ca反应,生成CaO的质量高于Ca3N2 . 若通入的N2中混有少量的O2 , 会导致计算出n(N)偏大,所以 <
,即x<3.
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