Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室獲取氮?dú)庥泻芏喾N途徑，常見(jiàn)的3種方法是：

方法一：將氨氣通入灼熱的氧化銅粉末，得到純凈的氮?dú)夂豌~;

方法二：將空氣通過(guò)灼熱的銅，得到較純凈的氮?dú)夂脱趸�銅粉末;

方法三：將亞硝酸鈉(NaNO2)和氯化銨的混合溶液加熱，氮元素全部轉(zhuǎn)化為氮?dú)�。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下圖所示(省略?shī)A持裝置與加熱裝置):

（1）方法一：制氮?dú)馑�需的氨氣可以用濃氨水滴加到生石灰中得到，此反�?yīng)的發(fā)生裝置最好選用________________(選填裝置編號(hào))。請(qǐng)寫(xiě)出生石灰在此反應(yīng)中的兩個(gè)作用____________、___________。

（2）方法二：為保證所得氮?dú)獗M可能純凈，除了使用銅外，還可以向裝置__________(選填裝置編號(hào))中加入____以除去其它雜質(zhì)氣體。

（3）方法三：制氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式為_____________________________。

（4）綠色化學(xué)是指在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)有效利用(最好可再生)原料，消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑與溶劑。在制取氮?dú)獾?種方法中，聯(lián)合使用方法一和方法二與單獨(dú)使用方法三相比，具有很多優(yōu)越性，請(qǐng)從綠色化學(xué)的角度進(jìn)行評(píng)價(jià)：______________。

（5）1892年，英國(guó)科學(xué)家瑞利(( Rayleigh)發(fā)現(xiàn)，采用方法二得到的氮?dú)庠谙嗤瑮l件下比方法三得到的氮?dú)饷芏瓤偸瞧��?0‰左右。若上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作均無(wú)錯(cuò)誤，且氮?dú)庖淹耆�干燥，�?qǐng)解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因：_____________。

Answer 1

【答案】 D CaO與水反應(yīng)，減少了溶劑 CaO遇水放熱，降低了NH3的溶解度（或促使氨水分解） E 堿石灰或CaO或固體氫氧化鈉 NaNO2 +NH4Cl== NaCl+ N 2 ↑＋2H2O Cu和CuO可以循環(huán)使用，節(jié)省試劑；避免使用有毒的NaNO2，污染小 方法二制得的氮?dú)庵泻�有密度比氮�(dú)獯蟮南∮袣怏w，導(dǎo)致密度偏大

【解析】（1）用CaO和濃氨水反應(yīng)，應(yīng)選固+液—不加熱型的發(fā)生裝置，即D；濃氨水常溫下跟生石灰反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鈣，化學(xué)方程式為CaO+NH3H2O=NH3↑+Ca(OH)2，因?yàn)榘彼�不穩(wěn)定易揮發(fā)，生石灰和水反應(yīng)生成熟石灰的過(guò)程中，生石灰的兩個(gè)作用是：一方面CaO與水反應(yīng)，減少了溶劑水，另一方面CaO遇水放熱，降低了NH3的溶解度（或促使氨水分解）。

（2）空氣中除了氮?dú)�、氧氣外，還含有二氧化碳、水蒸氣等，為保證所得氨氣盡可能純凈，要除去空氣中多余的水蒸氣、二氧化碳等雜質(zhì)，可以通過(guò)裝置E（內(nèi)裝堿性干燥劑-堿石灰或CaO或固體氫氧化鈉），既可以吸收二氧化碳又能吸收水。

（3）根據(jù)信息反應(yīng)物是亞硝酸鈉（NaNO2）和氯化銨，反應(yīng)條件是加熱，氮元素全部轉(zhuǎn)化為氮?dú)�，根�?jù)原子守恒，生成物還有氯化鈉和水，反應(yīng)的方程式為：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。

（4）由已知，NH3和CuO生成Cu和N2，而將空氣通過(guò)灼熱的銅，得到較純凈的氮?dú)夂脱趸�銅粉末，故Cu和CuO可以循環(huán)使用，節(jié)省試劑；方法三使用有毒的亞硝酸鈉，方法一和二避免使用有毒的NaNO2，污染小。

（5）方法二將空氣通過(guò)灼熱的銅，得到較純凈的氮?dú)夂脱趸�銅粉末，只是除去了氧氣，其中還含有稀有氣體等雜質(zhì)，由于稀有氣體的密度比氮?dú)饷芏却�，所以�?dǎo)致氮?dú)饷芏瓤偸瞧��?/span>5‰左右。