Question

   某實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)式。

（1）按圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置。檢查裝置的氣密性，方法是            。

（2）反應(yīng)過(guò)程中末端導(dǎo)管必須插入試管A的水中，目的是          。

（3）制備氮化鈣的操作步驟是：①打開(kāi)活塞K并通入N₂；②點(diǎn)燃酒精燈，進(jìn)行反應(yīng)；③反應(yīng)結(jié)束后，         ；④拆除裝置，取出產(chǎn)物。

（4）數(shù)據(jù)記錄如下：

① 計(jì)算得到實(shí)驗(yàn)式Ca_xN₂,其中x=             .

② 若通入的N₂中混有少量O₂，請(qǐng)比較x與3的大小，并給出判斷依據(jù)：           。

Answer 1

【命題意圖】考查考生化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能和處理問(wèn)題的能力，以及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算和誤差分析判斷的能力

【答案】^{（1）關(guān)閉活塞K，微熱反應(yīng)管，試管A中有氣泡冒出，停止加熱。冷卻后若末端導(dǎo)管中水柱上升且高度保持不變，則說(shuō)明裝置氣密性良好。}

^{（2）防止反應(yīng)過(guò)程中空氣進(jìn)入反應(yīng)管；便于觀察N2的流速}

^{（3）熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫，停止通入N2，并關(guān)閉活塞K。}

^{（4）①2.80} 

 ^{②O2和N2分別與等量的Ca反應(yīng)，生成CaO的質(zhì)量高于Ca3N2。若通入的N2中混有少量的O2，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出n(N)偏大，所以n(Ca)/n(N)<3/2，即x<3。}

【解析】^{（1）見(jiàn)答案；（2）要保證整個(gè)裝置不能混入其他氣體；（3）一定要使玻璃管冷卻后再停止通入氣流；（4）要確定X值必須求出鈣和氮的原子個(gè)數(shù)比根據(jù)題目給的數(shù)據(jù)可做如下計(jì)算①m(Ca)=(15.08-14.80)g=0.28g，m(}N^{)= (15.15-15.08)g=0.07g，則n(Ca)：n(N)= ：=7：5，則x=；②}若通入的N₂中混有少量O₂，則產(chǎn)物中就有可能混有了CaO，而Ca₃N₂中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.08，CaO中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71.43，所以產(chǎn)物中混有了CaO會(huì)導(dǎo)致鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，x的值偏小。

【考點(diǎn)分析】考查學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能和處理問(wèn)題的能力，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算和誤差分析判斷的能力。