Question

实验室常用加热（85℃）NH₄Cl和NaNO₂两种饱和溶液的方法制取N₂，下图是实验室用这种方法制N₂，并测定生成N₂体积的装置（部分装置略去），请回答相关问题：

【查阅资料】：
1、NH₄Cl和NaNO₂反应生成NaCl、H₂O及N₂，并放出大量热量；
2、20℃时，NH₄Cl的溶解度约为37g；
3、N₂难溶于水，实验条件下，密度为1.25g·L^—1。
【实验步骤】：
①                                             ；
②20℃时，取0.78g饱和NH₄Cl溶液放入烧瓶，连接装置；
③调节水准管，使其与量气管中液面相平，记录量气管中水面读数为12mL；
④打开分液漏斗活塞，逐滴滴入饱和NaNO₂溶液，加热至反应发生，移走酒精灯；
⑤烧瓶中不再产生气泡时，关闭活塞；
⑥待冷却至室温，调节两边液面高度相平，记录量气管中水面读数为V mL；
⑦处理剩余药品，整理实验台。
【实验分析及数据处理】：
（1）写出装置中仪器的名称：a、   ；b、   ；
（2）反应的化学方程式为：   ；
（3）完善实验步骤中的所缺部分：①   ；
（4）步骤④中，移走酒精灯的目的是   ；
（5）NH₄Cl是一种   （填“易溶”、“可溶”、“微溶”、“难溶”）物质。20℃时，其饱和溶液中溶质质量分数为   。根据实验数据计算，生成氮气约为多少毫升？（3分，计算过程中，中间数据保留2位小数，最终结果为整数；相对分子质量：Mr-NH₄Cl：53.5、Mr-N₂：28）    
（6）根据计算结果，步骤⑥中V的数值为   ；
（7）实验中，实际测得氮气的体积偏大，可能原因是   。
A．实验中加入饱和NaNO₂溶液的体积也被作为生成N₂的体积
B．装置漏气

Answer 1

（1）a、分液漏斗      b、铁架台   （2）NaNO₂ + NH₄Cl =" NaCl" + 2H₂O + N₂↑   （3）检查气密性   （4）因为反应放热，防止水准管中水冲出，影响实验（必须写出关键词“反应放热”）   （5）易溶      27％   88ml  （6）100 （7）A

试题分析：（1）写出装置中仪器的名称：a长颈漏斗，b铁架台；（2）反应的化学方程式为NaNO₂ + NH₄Cl =" NaCl" + 2H₂O + N₂↑；（3）完善实验步骤中的所缺部分：①检查气密性；（4）步骤④中，移走酒精灯的目的是因为反应放热，防止水准管中水冲出，影响实验；（5）NH₄Cl是一种易溶20℃时，其饱和溶液中溶质质量分数为37/137×100%=27%
解：0.78g饱和NH₄Cl溶液中，NH₄Cl的质量为：0.78×27％ ≈ 0.21g 
设反应生成N₂的质量为x
NaNO₂ + NH₄Cl =" NaCl" + 2H₂O + N₂↑
53.5           28
0.21g          x
 
x ≈ 0.11g
∴ 实验生成N₂的体积 ==88mL
（6）根据计算结果，步骤⑥中V的数值为因为开始时气体的体积为12ml，生成气体为88ml，故总体积为100ml；（7）实验中，实际测得氮气的体积偏大，可能原因是A．实验中加入饱和NaNO₂溶液的体积也被作为生成N₂的体积.