Question

17．研究性学习小组选择从空气中制取氮气作为研究课题．通过查阅资料得知：氢氧化钠溶液呈碱性，能吸收二氧化碳；浓硫酸有很强的吸水性，常用作干燥剂．以下是他们设计的实验方案：
空气→除去二氧化碳和水蒸气→除去氧气→氮气
（1）除去二氧化碳和水蒸气：如图中A、B两瓶不能颠倒是因为颠倒后除去二氧化碳的空气中仍然含有水蒸气．
（2）除去氧气：他们收集一瓶上述实验得到的气体，并用如图C所示装置进行除去氧气的燃烧实验．其中甲同学认为可以选用木炭，乙同学认为不可行，原因是木炭燃烧生成二氧化碳，导致氮气中混入二氧化碳；丙同学认为可以选用铁丝，乙同学仍认为不可行，原因是铁在空气中不能燃烧；你认为应该选择P（填物质化学式）进行实验．写出该物质燃烧的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（3）分析误差：此法得到的氮气密度（标准状况下）经科学测定，与纯净的氮气密度有误差，请你分析出现误差的可能原因（只写两种，不考虑计算误差）：
①稀有气体没有除去；②氧气没有除尽．

Answer 1

分析 木炭燃烧生成二氧化碳气体，铁不能在空气中燃烧；
红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体；
空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质．

解答 解：（1）如图中A、B两瓶不能颠倒是因为颠倒后除去二氧化碳的空气中仍然含有水蒸气，这是因为气体通过氢氧化钠溶液时会带出水蒸气．
故填：颠倒后除去二氧化碳的空气中仍然含有水蒸气．
（2）乙同学认为不可行的原因是：木炭燃烧生成二氧化碳，导致氮气中混入二氧化碳；
乙同学仍认为不可行的原因是：铁在空气中不能燃烧；
应该选择红磷进行实验，红磷的化学式可以表示为P；
红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
故填：木炭燃烧生成二氧化碳，导致氮气中混入二氧化碳；铁在空气中不能燃烧；P；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（3）此法得到的氮气密度（标准状况下）经科学测定，与纯净的氮气密度有误差，出现误差的可能原因有：稀有气体没有除去；氧气没有除尽；红磷不足量；点燃红磷后未及时伸入瓶内塞紧瓶塞等．
故填：稀有气体没有除去；氧气没有除尽．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．