Question

6．研究性学习小组研究从空气中制取氮气，以下是他们设计的实验方案：

（1）空气通过图1装置可除去二氧化碳和水蒸气，空气应该从B端通入（填“A”或“B”）．

（2）除去氧气：他们分别收集一瓶气体用图2装置进行除去氧气的燃烧实验，其中甲同学选用红磷，乙同学选用硫粉．你认为：不能选用硫粉 （填“红磷”或“硫粉”），原因是硫燃烧生成二氧化硫气体，会使制得的氮气不纯净．不能选用的反应的符号表达式为S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂．
（3）分析误差：此法得到的氮气密度（标准状况下）与氮气的实际密度有误差．出现误差的可能原因（写两种，不考虑计算错误）：①二氧化碳（或水蒸汽、氧气）没有除尽；②稀有气体没有除去．

Answer 1

分析 （1）利用氢氧化钠可与二氧化碳反应、浓硫酸可吸收水的性质，达到除去二氧化碳和水蒸气实验目的；
（2）根据除去杂质的基本原则：不引入新的杂质，分析两种除去氧气方案的可行性，说明不可行方案不可行的理由；
（3）与氮气实际密度有误差，说明所得氮气不纯，试分析造成氮气不纯的原因．

解答 解：（1）利用氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水而除去二氧化碳，所以应该从长导气管进，从短导气管出；
（2）由于硫和氧气反应会生成气体二氧化硫，因此在除去氧气的同时又引入了新的气体杂质二氧化碳，所以乙同学方案不科学；
（3）分析以上操作，会发现空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气被除去，但空气中含量很少的稀有气体并没有除去，因此由于氮气中混有稀有气体而使氮气不纯，密度与实际密度有误差；另外，在使用红磷除去氧气时，可能由于某种原因而没有把氧气完全除去而使所得氮气不纯，密度与实际密度有误差．
故答案为：（1）B；
（2）硫粉；硫燃烧生成二氧化硫气体，会使制得的氮气不纯净；S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂；
（3）①二氧化碳（或水蒸汽、氧气）没有除尽；②稀有气体没有除去．

点评 本题主要考查实验方案的设计与评价，物质的除杂和分离混合物的方法，重点联系空气中氧气含量测定实验进行分析．