Question

【題目】某學習小組將“從空氣中制取氮氣”作為研究課題，以下是他們的實驗方案：

A B C

圖1 圖2

方案一：

(1)圖1中裝置B的作用是 ，裝置C的作用是 。

方案二：

(2)將空氣通過圖1中A、B裝置后，收集于圖2的廣口瓶中，用圖2裝置代替裝置C進行實驗。實驗中用紅磷而不用木炭的原因是 ；

(3)此法得到的氮氣不純，請你分析可能的原因是 ；

(4)在工業上，分離空氣中的氮氣和氧氣是利用它們 的不同

Answer 1

【答案】(1)干燥氣體(除去水分) 吸收(除去)氧氣

(2)因木炭燃燒生成二氧化碳氣體，混入新雜質

(3)氮氣中含有稀有氣體(或氧氣沒有除盡、二氧化碳沒有除盡等合理答案均可)

(4)沸點

【解析】

試題（1）以空氣為原料制取N2，從其設計的方案可知，采取的是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，由于二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應，所以用氫氧化鈉溶液除去二氧化碳；由于濃硫酸具有吸水性，所以用濃硫酸除水蒸氣；由于灼熱的銅絲能與氧氣反應，所以用灼熱的銅絲除去氧氣，這樣剩下的氣體主要是N2。

（2）紅磷燃燒產生的是P2O5固體，而木炭燃燒生成的二氧化碳氣體，故若用木炭燃燒，則會使氮氣中混有二氧化碳氣體，因此用紅磷而不用木炭。

（3）由于空氣中含有稀有氣體等成分，而稀有氣體的化學性質穩定，在上述條件下，不會反應，故通過反應制得的氮氣中會含有未反應的稀有氣體等雜質。

（4）在工業上，分離空氣中的氮氣和氧氣是利用它們沸點的不同，由于氮氣的沸點低，首會先從液態空氣中分離出來，故剩下的主要是氧氣。