Question

N₂在化工生產、農業、醫療、航天航空等諸多領域用途廣泛。某化學興趣小組同學為探究在實驗室制備較為純凈N₂的方法，進行了認真的準備。請你參與交流與討論。

[查閱資料]  N₂的制法有下列三種方案：

方案1：加熱條件下，以NH₃還原CuO可制得N₂，同時獲得活性銅粉。

方案2：加熱NaNO₂和NH₄Cl的濃溶液制得N₂。

方案3：將空氣緩緩通過灼熱的銅粉獲得較純的N₂。

[實驗準備]  以實驗室常見儀器（藥品）等設計的部分裝置如下圖（有的夾持和加熱儀器未畫出）。

[分析交流]

（1）若按方案1制得干燥、純凈的N₂，且需要的NH₃以生石灰和濃氨水作原料，整套制氣裝置按氣流從左到右的順序連接的順序是（填寫序號，下同）________    。

獲得N₂的反應原理是（寫反應方程式）_________________________________。

（2）若以排水法收集N₂，其中會混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是______

_______________。你提出的收集方法是__________________。

（3）若以方案2制得N₂，應選擇的發生裝置是__________。為保證實驗安全順利進行，操作時應____________________________________________________（填寫兩點）。

（4）上述三個方案中，制得的N₂純度最差的是__________。在N₂純度要求不甚嚴格的情況下，有人建議將方案1和方案3結合使用，你認為其優點是______________   。

Answer 1

（1）E→D→B→C    2NH₃＋3CuO3Cu＋N₂↑＋3H₂O  

（2）N₂的相對分子質量28與空氣的平均相對分子質量相近 。以塑料袋直接收集

（3）A     將分液漏斗上部活塞凹槽與口部小孔相對；檢查裝置的氣密性；向燒瓶內加少許碎瓷片。

（4）方案3        CuO和Cu可循環反復利用，節省藥品