Question

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）按圖連接好實驗裝置。檢查裝置的氣密性，方法是_____________________

______________________________________________________________________。

（2）反應過程中末端導管必須始終插入試管A的水中，目的是_______________________

_______________________________________。

（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，__________________；④拆除裝置，取出產(chǎn)物。

（4）數(shù)據(jù)記錄如下：

空瓷舟質(zhì)量m0/g	瓷舟與鈣的質(zhì)量m1/g	瓷舟與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g
14.80	15.08	15.15

①計算得到實驗式Ca_xN₂，其中x＝_______________________。

②若通入的N₂中混有少量O₂，請比較x與3的大小，并給出判斷依據(jù)：_________________

___________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】

（1）活塞K，微熱反應管，試管A中有氣泡冒出，停止加熱。冷卻后若末端導管中水柱上升且高度保持不變，則說明裝置氣密性良好

（2）防止反應過程中空氣進入反應管；便于觀察N₂流速

（3）熄滅酒精燈，待反應管冷卻至室溫，停止通N₂，并活塞K

（4）①2.80 ②O₂和N₂分別與等量的Ca反應，生成CaO的質(zhì)量高于Ca₃N₂。若通入的N₂中混有少量O₂，會導致計算出的n（N）偏大，所以n(Ca)/n(N)＜3/2,即x＜3

【解析】本題考查實驗操作、實驗計算及誤差分析。（3）Ca₃N₂能與水反應，所以反應完成后，通N₂以防Ca₃N₂與水反應，影響測定結果。

（4）①m(Ca)＝15.08 g-14.80 g＝0.28 g

m(N₂)＝15.15 g-15.08 g＝0.07 g

即x＝2.8