Question

19世紀末，英國科學家瑞利通過如下兩種實驗方法制取氮氣，從而導致了科學史上某種氣體的重大發現．請你參與他的科學發現過程，填寫下列實驗報告：
實驗一：從空氣中分離出氮氣

實  驗  步  驟	解釋或結論
（1）將潔凈的空氣通過過量的NaOH溶液，再通過濃硫酸	通過過量的NaOH溶液的目的是為了除去空氣中的   ．
（2）將處理后的氣體通過能與氧氣反應的物質，而除盡空氣中的氧氣． （瑞利提醒你：反應不能生成新氣體）	除盡空氣中氧氣的化學方程式是
（3）收集剩余氣體，并測定其密度	密度為1.2572克/升

實驗二：加熱亞硝酸鈉和氯化銨反應制取氮氣，測得生成的純氮氣的密度為1.2508克/升．瑞利經過多次嚴密的實驗，發現了兩種方法測得的氮氣密度均有微小差異，請你分析存在這種差異的原因是因為空氣中還含有少量

 

．

Answer 1

分析：實驗一：（1）以空氣為原料制取N₂，從其設計的方案可知，采取除去空氣中其他氣體剩余N₂ 的方法．空氣中除N₂外還含有O₂、CO₂、水蒸氣．二氧化碳能與氫氧化鈉反應，所以除二氧化碳用氫氧化鈉溶液，因濃硫酸具有吸水性，所以除水蒸氣選用濃硫酸，除二氧化碳時，氣體要從溶液中通過，會帶出水蒸氣，所以要先除二氧化碳再干燥；
（2）要選擇能在空氣中燃燒的物質，但燃燒產物不能有氣體，否則生成的氣體混在N₂中，影響實驗結果；
實驗二：產生誤差可能的原因有多方面，如藥品的量不足，氧氣沒有全部耗盡；稀有氣體不反應，不能除去；裝置漏氣等．

解答：解：實驗一：（1）通過過量的NaOH溶液的目的是為了除去空氣中的二氧化碳；
（1）選擇和氧氣反應的固體，且產物不生成氣體即可，紅磷燃燒產生的濃濃白煙是P₂O₅固體；
實驗二：得到的氮氣密度與氮氣的實際密度有誤差，產生誤差的可能原因有：藥品的量不足，氧氣沒有全部耗盡；稀有氣體不反應，不能除去；裝置漏氣等．
故答案為：
（1）CO₂或二氧化碳；
（2）4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅（2Cu+O₂

△   .

2cuO等其他合理答案均給分）；稀有氣體或惰性氣體

點評：此題主要考查實驗方案的設計與評價，物質的除雜和分離混合物的方法，重點聯系空氣中氧氣含量測定實驗進行分析．