Question

【題目】某興趣小組計劃對空氣成分進行探究，以下是他們的實驗設計方案：

（1）除去二氧化碳和水蒸氣：圖 1 中裝置 B 的作用是_____，裝置 A、B 順序能否顛倒_____（填“能”或“否”）。

（2）除去氧氣：該小組根據教材中拉瓦錫研究空氣成分的實驗原理，除去了（1）中得到的氣體中的氧氣。在拉瓦錫的經典實驗中（裝置如圖 2），使用汞的優點有_____。

A 汞為液態，在加熱的條件下只與氧氣反應且生成物為固體

B 時間足夠長，能將密閉裝置中的氧氣幾乎耗盡

C 無法觀察裝置中氣體體積的變化

D 得到的氧化汞粉末加熱生成的氣體體積+剩余氣體體積＝原空氣體積

（3）分析誤差：該小組按設計方案得到的氮氣密度（假設要除去的氣體均已除凈）與氮氣的實際 密度有誤差，產生誤差的原因是_____。

（4）拓展與延伸：實驗室如何制取氮氣呢？請閱讀資料并回答下列問題：

重鉻酸銨為桔黃色粉末，加熱至180℃時可分解得到氮氣；氮氣的化學性質不活潑，常溫下很難跟其他物質發生反應。但在高溫或點燃條件下可與某些物質反應，如：鎂能夠在氮氣中燃燒。

①儀器 B 的名稱是_____。

②利用上述儀器和重鉻酸銨在實驗室制取少量氮氣，其發生裝置應選擇的儀器有_____ （填序號），還必須補充的一種儀器是_____。若用上述裝置制氧氣，反應的化學方程式為_____。

③根據已有知識，收集氮氣只能用_____法，理由是_____。

Answer 1

【答案】除去水蒸氣 否 ABD 得到的氣體中還含有稀有氣體 錐形瓶 CDF 酒精燈 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑（2KClO32KCl + 3O2↑） 排水 氮氣密度接近空氣且難溶于水

【解析】

做題時特別注意題目給出的資料。

（1）除去二氧化碳和水蒸氣：圖1中裝置B的作用是：除去水蒸氣；氣體除雜題目最后除水蒸氣，故裝置A、B順序不能顛倒；故答案為：除去水蒸氣；否；

（2）除去氧氣，裝置如圖2，使用汞的優點有：A．汞為液態，在加熱的條件下只與氧氣反應且生成物為固體；B．時間足夠長，能將密閉裝置中的氧氣幾乎耗盡；D．得到的氧化汞粉末加熱生成的氣體體積+剩余氣體體積＝原空氣體積；故答案為：ABD；

（3）分析誤差：該小組按設計方案得到的氮氣密度（假設要除去的氣體均已除凈）與氮氣的實際密度有誤差，產生誤差的原因是：得到的氣體中還含有稀有氣體；故答案為：得到的氣體中還含有稀有氣體；

（4）拓展與延伸，①儀器B的名稱是錐形瓶；②利用上述儀器和重鉻酸銨在實驗室制取少量氮氣，其發生裝置應選擇的儀器有：CDF，還必須補充的一種儀器是：酒精燈；如果是高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱；③氮氣的密度比空氣略小，難溶于水，因此只能用排水法收集。

故答案為：①錐形瓶； ②CDF；酒精燈；2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑（2KClO32KCl + 3O2↑）； ③排水； 氮氣密度接近空氣且難溶于水。