题目内容
N2在化工生产、农业、医疗、航天航空等诸多领域用途广泛.某化学兴趣小组同学为探究在实验室制备较为纯净N2的方法,进行了认真的准备.请你参与交流与讨论.
[查阅资料]N2的制法有下列三种方案:
方案1:加热条件下,以NH3还原CuO可制得N2,同时获得活性铜粉.
方案2:加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2.
方案3:将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2.
[实验准备]以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(有的夹持和加热仪器未画出).
[分析交流]
(1)若按方案1制得干燥、纯净的N2,且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料,整套制气装置按气流从左到右的顺序连接的顺序是(填写序号,下同)________.
获得N2的反应原理是(写反应方程式)________.
(2)若以排水法收集N2,其中会混入水蒸气.但也不宜用排空气法,其原因是
________.你提出的收集方法是________.
(3)若以方案2制得N2,应选择的发生装置是________.为保证实验安全顺利进行,操作时应________(填写两点).
(4)上述三个方案中,制得的N2纯度最差的是________.在N2纯度要求不甚严格的情况下,有人建议将方案1和方案3结合使用,你认为其优点是________.
解析:
(1)E→D→B→C(2分) 2NH3+3CuO
3Cu+N2↑+3H2O(方程式没配平为0分,2分)
(2)N2的相对分子质量28与空气的平均相对分子质量相近(2分,用气体密度大小比较回答问题也给分).以塑料袋直接收集(2分,其他合理答案也给分)
(3)A(1分) 将分液漏斗上部活塞凹槽与口部小孔相对;检查装置的气密性;向烧瓶内加少许碎瓷片.(2分,每小点得1分,其他合理答案也给分)
(4)方案3(1分) CuO和Cu可循环反复利用,节省药品(2分)