Question

27、某學(xué)習(xí)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：

方案一：
（1）寫出圖甲裝置 A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

，裝置B的作用是

干燥氣體（除去水分）

，
裝置C的作用是．

吸收（除去）氧氣

．
方案二：
（2）甲、乙兩位同學(xué)分別收集一瓶裝置圖甲的裝置B中放出的氣體，用圖乙裝置進行實驗，其中甲同學(xué)選用紅磷，乙同學(xué)選用木炭．你認為：選用

木炭

（填“紅磷”或“木炭”）的方法不科學(xué)，原因是

因木炭燃燒生成二氧化碳氣體，影響實驗結(jié)果

；
（3）分析誤差：此法得到的氮氣密度與氮氣的實際密度有誤差，請你分析產(chǎn)生誤差的可能原因（寫兩種）

氮氣中含有稀有氣體；

、

氧氣沒有除盡；二氧化碳沒有除盡等（其他合理答案也得分）

；
（4）利用物質(zhì)間某些性質(zhì)的差異選用不同的方法將它們分離，是分離物質(zhì)的基本思路．例如：在工業(yè)上，分離空氣中的氮氣和氧氣是利用它們的

沸點

不同．請列舉一種你所知道的利用物質(zhì)性質(zhì)差異分離物質(zhì)的方法

根據(jù)物質(zhì)溶解度的不同，可選用改變溫度的方法將物質(zhì)分離或者根據(jù)物質(zhì)顆粒大小的不同，可選用過濾的方法將物質(zhì)分離．（其

他合理答案同樣得分）

．

Answer 1

分析：從空氣中制取氮氣，就是除去空氣中的其他氣體，此時可以根據(jù)各氣體性質(zhì)的不同加以除去，二氧化碳可與氫氧化鈉反應(yīng)，水可被濃硫酸吸收，氧氣可以與某些金屬或非金屬反應(yīng)生成固體，常見的分離混合物的方法主要有過濾、蒸發(fā)、蒸餾、結(jié)晶等．

解答：解：（1）空氣通過氫氧化鈉溶液，二氧化碳會被吸收，濃硫酸具有吸水性，通過濃硫酸時，會除去水蒸氣，灼熱的銅可以與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，所以可以除去氧氣，故本題答案為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，干燥氣體（除去水分），吸收（除去）氧氣；
（2）從B中收集到的氣體主要有氧氣和氮氣，要除去氧氣，可以采用使氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法，應(yīng)用此法時，不能產(chǎn)生新的氣體，紅磷燃燒生成的是五氧化二磷固體，而碳燃燒生成的是二氧化碳氣體，對剩余氣體的測定有干擾，所以本題答案為：木炭，因木炭燃燒生成二氧化碳氣體，影響實驗結(jié)果；
（3）此法得到的氮氣密度與氮氣的實際密度有誤差，是因為沒有得到純凈的氮氣，混有了其他的氣體，這些氣體可能為氧氣、二氧化碳或稀有氣體，所以本題答案為：氮氣中含有稀有氣體，氧氣沒有除盡；二氧化碳沒有除盡等（其他合理答案也得分）；
（4）利用物質(zhì)間某些性質(zhì)的差異選用不同的方法將它們分離，是分離物質(zhì)的基本思路，常見的分離混合物的方法有：過濾，適用與分離不溶性固體與液體，蒸發(fā)，適用于分離可溶性固體與液體，蒸餾，適用于分離混溶性液體，結(jié)晶，適用于分離可溶性固體混合物，所以本題答案為：沸點，根據(jù)物質(zhì)溶解度的不同，可選用改變溫度的方法將物質(zhì)分離或者根據(jù)物質(zhì)顆粒大小的不同，可選用過濾的方法將物質(zhì)分離．（其他合理答案同樣得分）

點評：當研究混合物中的某種物質(zhì)的性質(zhì)時，需要除去其他雜質(zhì)的干擾，這就涉及到的是混合物的分離，分離時采用的方法依據(jù)是混合物中各種氣體性質(zhì)的差異進行．