Question

實驗室可以通過三條途徑來制取氮氣：
①加熱條件下用NH₃還原CuO制得純凈的N₂和活性銅粉，反應的化學方程式為：3CuO+2NH₃

△   .

N₂+3Cu+3H₂O
②將空氣通過灼熱的活性銅粉制得較純凈的N₂
③加熱NaNO₂（有毒性）與NH₄Cl的混合濃溶液制取N₂，反應的化學方程式為：NaNO₂+NH₄Cl

△   .

NaCl+N₂↑+2H₂O．
按上述途徑制N₂可供選擇的實驗儀器如圖所示，其他必要的儀器如鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、酒精燈等未列出．

（1）按途徑①制取N₂時所需的氨氣要用濃氨水與生石灰作原料制取，化學方程式為：CaO+NH₃?H₂O=Ca（OH）₂+NH₃↑，最好要用上述儀器中

 

的（填儀器字母，下同）作為氨氣發(fā)生裝置．要制取并收集純凈的N₂（允許含少量的水蒸氣），還應使用到上述儀器中的

 

．
（2）①和②兩種途徑常常被協(xié)同使用．這種方法與途徑 ③相比優(yōu)點是

 

．
（3）檢查 E 裝置氣密性的方法是

 

．利用 E 裝置還可以制取的氣體有

 

（寫出三種）．

Answer 1

分析：（1）用生石灰和濃氨水作原料制取氨氣，需選擇固體和液體不需要加熱制取氣體的裝置，提供的裝置BE符合條件，但B只能一次性加入藥品，無法控制反應的速率，所以選擇E，根據(jù)制取并收集純凈的N₂的原理選擇裝置；
（2）依據(jù)制備過程分析，①②中Cu 和 CuO 可以循環(huán)使用，避免了使用有毒物質(zhì)；
（3）檢查 E 裝置氣密性的方法是；關閉止水夾，利用分液漏斗加入水后，打開分液漏斗活塞，觀察水是否全部流下分析回答；E裝置可以制備固體和液體混合不需要加熱的物質(zhì)制備，依據(jù)常見物質(zhì)制備分析；

解答：解：（ l ） 濃氨水易揮發(fā)，CaO固體與水反應放出大量的熱，導致溫度升高，使得氨氣在水中的溶解度進一步減少，以氣體的形式逸出，制得氨氣，題中所給的裝置，適用于制備氣體的發(fā)生裝置的是BE，E裝置的優(yōu)點是能控制反應的速率，而B裝置只能一次性加入藥品，無法控制反應的速率，所以選擇圖中的E裝置，發(fā)生的化學反應為：NH₃?H₂O+CaO═Ca（OH）₂+NH₃↑，按方法a制取N₂中會含有未反應的氨氣，因此，還需要用試劑吸收氨氣，由于氨氣是一種極易溶于水的氣體，所以用排水法收集氮氣，即可除去氮氣中含有的氨氣，所以還需使用的裝置是AD或ACD；
故答案為：E；A、D或A、C、D；
（ 2 ） ①②反應原理簡單，原料來源多，銅和氧化銅可以循環(huán)利用，無有毒物質(zhì)參加；
故答案為：Cu 和 CuO 可以循環(huán)使用，避免了使用有毒物質(zhì)；
（ 3 ）裝置E的氣密性檢查，可以先關閉止水夾，利用分液漏斗加入水后，打開分液漏斗活塞，觀察水是否全部流下，若不能全部流下，說明氣密性完好；E裝置的條件是固體和液體不加熱制備氣體，H₂、O₂、CO₂、C1₂、SO₂、NO₂、NO等氣體制備都符合；
故答案為：用止水夾夾緊 E 中乳膠管，向分液漏斗中加入適量水，打開活塞，若最終液面保持恒定，則證明該裝置不漏氣；H₂、O₂、CO₂、C1₂、SO₂、NO₂、NO等；

點評：本題考查了實驗制備氣體的裝置分析和條件應用，氣密性檢查方法的判斷，依據(jù)反應物狀態(tài)和反應是否加熱選擇裝置是解題關鍵，題目難度中等．