Question

【題目】實驗室獲取氮氣有多種途徑，常見的3種方法是：

方法一：將氨氣通入灼熱的氧化銅粉末，得到氮氣和銅；

方法二：將空氣通過灼熱的銅，得到較純凈的氮氣和氧化銅粉末；

方法三：將亞硝酸鈉()和氯化銨的混合溶液加熱，氮元素全部轉化為氮氣。

進行試驗時可選擇的實驗儀器如下圖所示(省略夾持裝置與加熱裝置)

(1)方法一：制氮氣所需的氨氣可以用濃氨水滴加到生石灰中得到，此反應的發生裝置最好選用_______(填標號)。請寫出生石灰在此反應中的兩個作用：①_____________；②_____________。

(2)方法二：為保證所得氮氣盡可能純凈，除了使用銅外，還可以向裝置______(填標號)_______中加入__________以除去其它雜質氣體。

(3)方法三：寫出制氮氣的化學方程式_____________。

(4)在以上制取氮氣的3中方法中，聯合使用方法一和方法二與單獨使用方法三相比，具有很多優越性，請從綠色化學的角度進行評價_____________。

(5)實驗發現，采用方法二得到的氮氣在相同條件下比方法三得到的氮氣密度總是偏大。若上述實驗設計與操作均無錯誤，且氮氣己完全干燥，請介紹產生這一現象的原因_____________。

Answer 1

【答案】D 消耗氨水溶液中的水 放出的熱量促使氨水揮發、分解而得到氨氣 E 球形干燥管 堿石灰 銅和氧化銅可循環使用，節省試劑或者避免使用有毒物質而造成污染 方法二制得的氮氣中還含有密度比氮氣大的稀有氣體，導致密度偏大

【解析】

（1）用生石灰和濃氨水反應，應該選擇固液不加熱型的發生裝置，即D；濃氨水常溫下跟生石灰反應生成氨氣和氫氧化鈣，化學方程式為，氨水不穩定易揮發，生石灰和水反應生成熟石灰的過程放熱，生石灰的兩個作用是：①消耗氨水溶液中的水；②放出的熱量促使氨水揮發、分解而得到氨氣；

（2）空氣中除了氮氣、氧氣外，還有二氧化碳、水蒸氣等氣體，方法二為將空氣通過灼熱的銅，得到較純凈的氮氣和氧化銅粉末，利用銅粉和氧氣反應除去氧氣，要除去二氧化碳、水蒸氣等雜質，可以通過堿石灰來吸收，固體干燥劑用裝置E盛裝；

（3）由題意，亞硝酸鈉()和氯化銨的混合溶液加熱，氮元素全部轉化為氮氣，生成物還有氯化鈉和水，化學方程式為；

（4）從題中信息可知，和生成和，而空氣和生成，故和可以循環使用，方法三使用有毒的亞硝酸鈉，方法一和方法二避免使用有毒物質，不會造成污染，因此聯合使用方法一和方法二與單獨使用方法三相比的優點有：銅和氧化銅可循環使用，節省試劑；避免使用有毒物質而造成污染；

（5）將空氣通過灼熱的銅，得到較純凈的氮氣和氧化銅粉末只是除去了氧氣，其中還含有稀有氣體等雜質，由于稀有氣體的密度比氮氣密度大，所以導致氮氣密度總是偏大。