Question

20．19世紀末，科學家瑞利通過如下兩種實驗方法制得氮氣，并測定其密度，從而導致了科學上的某項重大發(fā)現．請你參與他的科學發(fā)現過程，填寫如下空格：
實驗一：利用空氣分離出氮氣：

實驗步驟	解釋或結論
（1）將清新潔凈的空氣通過氫氧化鈉溶液，再通過濃硫酸	通過氫氧化鈉溶液目的是為了空氣中的二氧化碳．通過濃硫酸的目的是為了除去空氣中的水蒸氣．
（2）將氣體通過灼熱的銅粉	除去空氣中的氧氣．
（3）收集氣體，并測定該氣體的密度	密度為1.2572g/升

實驗二：用亞硝酸鈉（NaNO₂）和氯化銨（NH₄Cl）反應制取氮氣，同時還生成了氯化鈉和一種最常見的溶劑．測得由此法得到的氮氣密度為1.2508g/升．那么，該反應的化學方程式為：NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N₂↑+2H₂O．
由以上兩個實驗測出的氮氣密度不一樣，請簡述原因：因為空氣中還有少量的稀有氣體．

Answer 1

分析 【實驗一】利用空氣分離出氮氣：根據空氣中成分以及各種氣體的密度進行解答；
【實驗二】用亞硝酸鈉（NaNO₂）和氯化銨（NH₄Cl）混合加熱可制取氮氣，根據反應物、生成物、反應條件，正確書寫化學方程式；分析誤差原因．

解答 解：除去空氣中的二氧化碳、水蒸氣和氧氣，剩余的氣體主要是氮氣，但還有其它氣體如稀有氣體．則：

實驗步驟	解釋或結論
（1）將清新潔凈的空氣通過NaOH溶液，再通過濃硫酸．	通過NaOH溶液的目的是除去空氣中的 CO2；通過濃硫酸的目的是為了除去空氣中的 水蒸汽（或水）．
（2）將氣體通過能與氧氣反應的物質，但不能有新的氣體生成（可以加熱）．	請寫出能用于除去氧氣的物質名稱（寫1種即可）： 銅．
（3）收集氣體，并測定該氣體的密度	密度為：1.2572克/升

【實驗二】用亞硝酸鈉（NaNO₂）和氯化銨（NH₄Cl）反應制取氮氣，制的氮氣比較純凈，同時還生成了氯化鈉和一種最常見的溶劑．測得由此法得到的氮氣密度為1.2508克/升，化學方程式為：NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N₂↑+2H₂O，所以以上兩個實驗測出的氮氣密度不一樣；科學家瑞利僅僅是從小數點第三位數的差別，所以我們應學習科學家嚴謹的態(tài)度．
出現這個微小差異的可能原因是：因為空氣中還有少量的稀有氣體．
故答案為：（1）空氣中的二氧化碳；
（2）NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N₂↑+2H₂O；
（3）因為空氣中還有少量的稀有氣體．

點評 此題主要考查實驗方案的設計與評價，重點聯系空氣的成分以及和氮氣的密度測定實驗進行分析．