(14分)實(shí)驗(yàn)室獲取氮?dú)庥泻芏喾N途徑,常見(jiàn)的有3種方法。
方法一:將氨氣(NH
3)通過(guò)赤熱的裝有氧化銅的玻璃管,生成銅、氮?dú)夂退魵,除去水蒸氣后測(cè)得氮?dú)獾拿芏葹?.2508g/L。
方法二:將空氣通過(guò)灼熱的銅,得到較純凈的氮?dú)夂脱趸~粉末,測(cè)得該氣體的密度為1.2572g/L。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下圖所示(省略?shī)A持裝置與加熱裝置)。
為保證所得氮?dú)獗M可能純凈,除了使用銅外,還可以向裝置
(選填裝置編號(hào))中加入
(填名稱)以除去其它雜質(zhì)氣體。
方法三:將亞硝酸鈉(NaNO
2)和氯化銨的飽和溶液加熱,氮元素全部轉(zhuǎn)化為氮?dú)。下圖是實(shí)驗(yàn)室用這種方法制N
2,并測(cè)定生成N
2體積的裝置(部分裝置略去),請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。
【查閱資料】
(1)NaNO
2+NH
4Cl
NaCl+N
2↑+2H
2O
(此反應(yīng)會(huì)放出大量的熱);
(2)B部分中冰鹽是冷凝作用
【實(shí)驗(yàn)探究】
①
;
②20℃時(shí),取含溶質(zhì)0.21g飽和NH
4Cl溶液放入燒瓶,連接裝置;
③調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管,使其與量氣管中液面相平,記錄量氣管中水面讀數(shù)為12.0mL;
④打開(kāi)分液漏斗活塞,逐滴滴入飽和NaNO
2溶液,加熱至反應(yīng)發(fā)生,移走酒精燈;
⑤燒瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí),關(guān)閉活塞;
⑥待冷卻至室溫,調(diào)節(jié)兩邊液面高度相平,記錄量氣管中水面讀數(shù)為100.0mL;
⑦處理剩余藥品,整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】
(1)加入藥品前必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)①是
;
(2)步驟④中,移走酒精燈的目的是
;
(3)計(jì)算生成氮?dú)獾馁|(zhì)量和密度。 (4分,計(jì)算過(guò)程中以及最終數(shù)據(jù)均保留2位小數(shù))
【解釋與結(jié)論】
1892年,英國(guó)科學(xué)家瑞利(Rayleigh)發(fā)現(xiàn),采用方法二得到的氮?dú)庠谙嗤瑮l件下比其他方法得到的純氮?dú)饷芏瓤偸瞧?‰左右。若實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作均無(wú)錯(cuò)誤,且氮?dú)庖淹耆稍,?qǐng)解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是
(已知:相同條件下,氣體的相對(duì)分子質(zhì)量越大,密度就越大
) 【反思與評(píng)價(jià)】
(1)裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾瓶之間連接的導(dǎo)管所起的作用是
C
防止NaNO
2飽和溶液蒸發(fā) B.保證實(shí)驗(yàn)裝置不漏氣
C.使NaNO
2飽和溶液順利滴下 D.防止溶液沖入U(xiǎn)形管
(2)科學(xué)家瑞利僅僅是從小數(shù)點(diǎn)第三位數(shù)的差別,發(fā)現(xiàn)了新物質(zhì)。這啟示我們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí) 和生活中要學(xué)習(xí)科學(xué)家的
.
A.嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和敢于懷疑的批判精神
B.科學(xué)研究中遇到疑惑就趁早放棄,不要浪費(fèi)時(shí)間
C.不能因?yàn)槲⑿〉牟町惗胚^(guò)一次成功的機(jī)會(huì)
D.要相信權(quán)威,權(quán)威一定是正確的