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）反應過程中末端導管必須始終插入試管A的水中，目的是_____________________。
（2）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，取出產物。
（3）數據記錄如下：（假設反應完全）

空硬質管質 量m0/g	硬質管與鈣的 質量m1/g	硬質管與產物 的質量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：
______________________________________________________________________。

Answer 1

（1）防止空氣中的氧氣通過末端導管進入實驗裝置，氧化單質鈣，生成氧化鈣，引入雜質   （1分）
（2）熄滅酒精燈，待玻璃管冷卻至室溫，停止通入氮氣，并關閉活塞    （2分）
（3）①2.80　（1分） ②x＜3，產物中生成了CaO導致鈣的質量分數減小 （2分）

試題分析：（1）由于鈣非常活潑需防止空氣中的氧氣通過末端導管進入實驗裝置通過末端導管進入實驗裝置，氧化單質鈣，生成氧化鈣，引入雜質   
（2）由實驗步驟可知應為熄滅酒精燈，待玻璃管冷卻至室溫，停止通入氮氣，并關閉活塞   
（3）)m(Ca)=15.08－14.80=0.28g；m(N)=15.15－15.08=0.07g；則 ="(" )/()解得X=2.80
①2.80　 ②若通入的N₂中混有少量O₂產物中生成了CaO導致鈣的質量分數減小,所以x＜3。