Question

【題目】(一)19世紀末，科學家瑞利通過如下兩種方法制得氮氣，并測得其密度，從而導致了科學史上的某項重大發(fā)現(xiàn)。請你參與氮氣的科學發(fā)現(xiàn)過程。

方法Ⅰ：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NaOH溶液，再通過濃硫酸。	通過NaOH溶液反應的化學方程式為___________。通過濃硫酸的目的是為了除去空氣中的水蒸氣。
(2)將氣體通過能與氧氣反應的物質(提示：反應不能生成新的氣體)。	請寫出能用于除去氧氣的物質名稱：__________。
(3)收集剩余氣體，并測定該氣體的密度。	密度：1.257 2 g˙L-1

方法Ⅱ：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常見的液態(tài)物質。測得由此法得到的氮氣密度為1.250 8 g˙L-1。該反應的化學方程式為___________________, NaNO2中N元素的化合價為_______。

討論：瑞利教授經過多次嚴密的實驗，發(fā)現(xiàn)方法Ⅱ測得的氮氣密度均小于方法Ⅰ，試分析其原因為_____________________。

(二)利用物質沸點不同可以實現(xiàn)混合物的分離，根據下表數據判斷．

物質	H2	N2	O2	NH3
沸點/℃	252.8	195.8	183.0	33.35

工業(yè)上制取氧氣，控制溫度在195.8℃＜T＜__℃時，可以將液態(tài)空氣中的氮氣與氧氣分離開．

Answer 1

【答案】 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 銅(或紅磷) NaNO2+ NH4Cl === NaCl +2 H2O + N2↑ +3 方法Ⅰ中還有惰性氣體等雜質氣體 -183.0

【解析】方法Ⅰ：（1）空氣中含有部分二氧化碳，經過氫氧化鈉溶液后二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，反應方程式為2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

（2）銅和紅磷可以與氧氣反應生成固體氧化銅和五氧化二磷 ，故填銅或紅磷；

方法Ⅱ：（1）亞硝酸鈉(NaNO2)和氯化銨(NH4Cl)反應制取氮氣、氯化鈉 和一種液體，根據質量守恒定律，這種液體是水，故反應方程式為NaNO2+ NH4Cl === NaCl +2 H2O + N2↑；

方法1的剩余氣體中含有稀有氣體等氣體，故密度不準確；溫度在195.8時就會有氮氣溢出，故溫度必須大于195.8，氧氣在183.0攝氏度時由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，故溫度控制在183.0度以內；