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(2013?石河子三模)19世纪末,科学家瑞利通过如下两种实验方法制得氮气,并测定其密度,从而导致了科学上的某项重大发现.请你参与他的科学发现过程,填写如下空格:
【实验一】利用空气分离出氮气:
实验步骤 解释或结论
(1)将清新洁净的空气通过NaOH溶液,再通过浓硫酸. 通过NaOH溶液的目的是除去空气中的
CO2
CO2
;通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的
水蒸汽(或水)
水蒸汽(或水)
(2)将气体通过能与氧气反应的物质,但不能有新的气体生成(可以加热). 请写出能用于除去氧气的物质名称(写1种即可):
(3)收集气体,并测定该气体的密度 密度为:1.2572克/升
【实验二】用亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵(NH4Cl)混合加热可制取氮气,同时还生成了氯化钠和一种最常见的溶剂.测得由此法得到的氮气密度为1.2508克/升.该反应的化学方程式为:
NaNO2+NH4Cl
  △  
.
 
NaCl+N2+2H2O
NaNO2+NH4Cl
  △  
.
 
NaCl+N2+2H2O

讨论:瑞利教授经过多次实验,发现两种方法测得的氮气密度均有微小的差异,请你分析出现这个微小差异的两种可能原因:①
实验仪器不精确产生的测定误差
实验仪器不精确产生的测定误差
;②
化学方法制取的气体中可能含有比氮气轻的气体
化学方法制取的气体中可能含有比氮气轻的气体
分析:【实验一】利用空气分离出氮气:根据空气中成分以及各种气体的密度进行解答.
【实验二】用亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵(NH4Cl)混合加热可制取氮气,根据反应物、生成物、反应条件,正确书写化学方程式;分析误差原因.
解答:解:【实验一】除去空气中的二氧化碳、水蒸气和氧气,剩余的气体主要是氮气,但还有其它气体如稀有气体.则:
实验步骤 解释或结论
(1)将清新洁净的空气通过NaOH溶液,再通过浓硫酸. 通过NaOH溶液的目的是除去空气中的 CO2;通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的 水蒸汽(或水).
(2)将气体通过能与氧气反应的物质,但不能有新的气体生成(可以加热). 请写出能用于除去氧气的物质名称(写1种即可):
铜.
(3)收集气体,并测定该气体的密度 密度为:1.2572克/升
【实验二】用亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵(NH4Cl)反应制取氮气,制的氮气比较纯净,同时还生成了氯化钠和一种最常见的溶剂.测得由此法得到的氮气密度为1.2508克/升.所以以上两个实验测出的氮气密度不一样;科学家瑞利仅仅是从小数点第三位数的差别,所以我们应学习科学家严谨的态度.
出现这个微小差异的两种可能原因:①实验仪器不精确产生的测定误差;②化学方法制取的气体中可能含有比氮气轻的气体.
故答案为:实验一:(1)CO2;水蒸汽(或水);(2)铜(或铁或红磷等,合理即给分)
实验二:NaNO2+NH4Cl
  △  
.
 
NaCl+N2+2H2O
①实验仪器不精确产生的测定误差;②化学方法制取的气体中可能含有比氮气轻的气体
(或从空气中分离出的氮气中含有比氮气重的气体;合理即给分)
点评:此题主要考查实验方案的设计与评价,重点联系空气的成分以及和氮气的密度测定实验进行分析.
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