13.(2009·广东)某实验小组利用如右装置(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)数据记录如下:
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:_______________________________。
解析:本题考查实验操作、实验计算及误差分析。(3)Ca3N2能与水反应,所以反应完成后,通N2以防Ca3N2与水反应,影响测定结果。
(4)①m(Ca)=15.08 g-14.80 g=0.28 g
m(N2)=15.15 g-15.08 g=0.07 g
==2.8
即x=2.8。
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;便于观察N2流速
(3)熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通N2,并关闭活塞K
(4)①2.80 ②x<3因为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O2,会导致计算出的n(N)偏大,所以n(Ca)/n(N)<3/2,即x<3