Question

2．某實驗小組利用如下裝置（部分固定裝置略）制備氮化鈣（Ca₃N₂），并探究其實驗式．
（1）若裝置不用U型管，實驗也能順利進行，原因是：實驗過程持續(xù)通入N₂，不會引起A中水倒吸
（2）反應過程中末端導管必須終插入試管A的水中，目的是①便于觀察N₂的流速，
②防止反應過程中空氣進入反應管
（3）制備氮化鈣的操作步驟是：
①打開活塞K并通入N₂；
②點燃酒精燈，進行反應；
③反應結束后，熄滅酒精燈，待反應管冷卻至室溫，停止通入N₂，并關閉活塞K；
④拆除裝置，取出產物．
（4）數據記錄如下：
①空瓷舟質量m_0/g；       
②瓷舟與鈣的質量m_1/g；
③瓷舟與產物的質量m_2/g
①計算得到實驗式Ca_xN₂，其中x=$\frac{7（m1-m0）}{10（m2-m1）}$（用m₀、m₁、m₂表示）
②若通入的N₂中混有少量O₂，理論值比實際測得x值偏大（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）裝置中的U型管主要是防止倒吸，而實驗中是持續(xù)能入氮氣的，據此答題；
（2）要保證整個裝置不能混入其他氣體；
（3）一定要使玻璃管冷卻后再停止通入氣流；
（4）①要確定x值必須求出鈣和氮的原子個數比根據題目給的數據可做如下計算，m（Ca）=（m₁-m₀）g，m（N）=（m₂-m₁）g，則n（Ca）：n（N）=$\frac{{m}_{1-}m{\;}_{0}}{40}$：$\frac{m{\;}_{2}-{m}_{1}}{14}$，據此求得x；
②若通入的N₂中混有少量O₂，則產物中就有可能混有了CaO，從而導致氮的質量偏小，據此分析；

解答 解：（1）裝置中的U型管主要是防止倒吸，而實驗中是持續(xù)能入氮氣的，所以不用U型管，也不會引起A中水倒吸，
故答案為：實驗過程持續(xù)通入N₂，不會引起A中水倒吸；
（2）防止反應過程中空氣進入反應管，
故答案為：防止反應過程中空氣進入反應管；
（3）實驗結束時，熄滅酒精燈，待反應管冷卻至室溫，停止通入N₂，并關閉活塞K，
故答案為：待反應管冷卻至室溫，停止通入N₂，并關閉活塞K；
（4）①要確定x值必須求出鈣和氮的原子個數比根據題目給的數據可做如下計算，m（Ca）=（m₁-m₀）g，m（N）=（m₂-m₁）g，則n（Ca）：n（N）=$\frac{{m}_{1-}m{\;}_{0}}{40}$：$\frac{m{\;}_{2}-{m}_{1}}{14}$，所以x：2=$\frac{{m}_{1-}m{\;}_{0}}{40}$：$\frac{m{\;}_{2}-{m}_{1}}{14}$，x=$\frac{7（m1-m0）}{10（m2-m1）}$，
故答案為：$\frac{7（m1-m0）}{10（m2-m1）}$；
②若通入的N₂中混有少量O₂，則產物中就有可能混有了CaO，從而導致氮的質量偏小，所以x值偏大，
故答案為：偏大．

點評 本題主要考查學生化學實驗基本操作技能和處理問題的能力，以及對實驗結果進行計算和誤差分析判斷的能力．