【題目】()19世紀(jì)末,科學(xué)家瑞利通過如下兩種方法制得氮?dú),并測(cè)得其密度,從而導(dǎo)致了科學(xué)史上的某項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)。請(qǐng)你參與氮?dú)獾目茖W(xué)發(fā)現(xiàn)過程。

方法Ⅰ:利用空氣分離出氮?dú)?/span>

實(shí)驗(yàn)步驟

解釋或結(jié)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)的物質(zhì)(提示:反應(yīng)不能生成新的氣體)。

請(qǐng)寫出能用于除去氧氣的物質(zhì)名稱:__________。

(3)收集剩余氣體,并測(cè)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(yīng)制取氮?dú)猓瑫r(shí)還生成了氯化鈉和一種常見的液態(tài)物質(zhì)。測(cè)得由此法得到的氮?dú)饷芏葹?/span>1.250 8 g˙L-1。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________, NaNO2N元素的化合價(jià)為_______。

討論:瑞利教授經(jīng)過多次嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)方法Ⅱ測(cè)得的氮?dú)饷芏染∮诜椒á,試分析其原因(yàn)?/span>_____________________。

()利用物質(zhì)沸點(diǎn)不同可以實(shí)現(xiàn)混合物的分離,根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷.

物質(zhì)

H2

N2

O2

NH3

沸點(diǎn)/

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(shí),可以將液態(tài)空氣中的氮?dú)馀c氧氣分離開.

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

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

(2)銅和紅磷可以與氧氣反應(yīng)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(yīng)制取氮?dú)、氯化鈉 和一種液體,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,這種液體是水,故反應(yīng)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(zhǔn)確;溫度在195.8時(shí)就會(huì)有氮?dú)庖绯觯蕼囟缺仨毚笥?/span>195.8,氧氣在183.0攝氏度時(shí)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),故溫度控制在183.0度以內(nèi)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(提出問題)白色固體是什么物質(zhì)?

(做出猜想)小明經(jīng)過思考認(rèn)為有以下幾種可能:

猜想一:CaO;猜想二:____________;猜想三:Ca(OH)2,他的依據(jù)是______________

(交流反思)經(jīng)交流討論,認(rèn)為猜想一不成立,理由是:_________________。

(進(jìn)行實(shí)驗(yàn))

(1)取少量白色固體放入試管中,滴加稀鹽酸,沒有觀察到____________,證明猜想二不成立。

(2)取少量白色固體加入到水中,取上層清液,_________________,有白色沉淀出現(xiàn),證明猜想三成立。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________。

結(jié)論:白色固體是Ca(OH)2。

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(提出問題)剩余固體成分是什么?

(提出猜想)猜想Ⅰ.全部是碳酸鈣

猜想Ⅱ. _________ 猜想Ⅲ.既有碳酸鈣,也有氧化鈣

(設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn))

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(1)取少量固體于試管中,加適量水振蕩后靜置,再滴幾滴無色酚酞試液

溶液變紅

說明固體成分中一定含有_____。

(2)再取少量固體于另一試管中滴加過量___。

有氣泡生成

說明猜想Ⅲ正確.

(交流與分析)取操作(1)中的清液于另一支試管中通入CO2,發(fā)生的反應(yīng)是_____(用化學(xué)方程式表)。

若剩余固體的成分與猜想Ⅰ相符,則可能的原因是_________(答一條)

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