Question

（2010?南京一模）某学习小组将“从空气中制取氮气”作为研究课题，以下是他们的实验方案：

方案一：
（1）写出图甲装置 A中发生反应的化学方程式，装置B的作用是，
装置C的作用是．．
方案二：
（2）甲、乙两位同学分别收集一瓶装置图甲的装置B中放出的气体，用图乙装置进行实验，其中甲同学选用红磷，乙同学选用木炭．你认为：选用（填“红磷”或“木炭”）的方法不科学，原因是；
（3）分析误差：此法得到的氮气密度与氮气的实际密度有误差，请你分析产生误差的可能原因（写两种）、；
（4）利用物质间某些性质的差异选用不同的方法将它们分离，是分离物质的基本思路．例如：在工业上，分离空气中的氮气和氧气是利用它们的不同．请列举一种你所知道的利用物质性质差异分离物质的方法．

Answer 1

【答案】分析：从空气中制取氮气，就是除去空气中的其他气体，此时可以根据各气体性质的不同加以除去，二氧化碳可与氢氧化钠反应，水可被浓硫酸吸收，氧气可以与某些金属或非金属反应生成固体，常见的分离混合物的方法主要有过滤、蒸发、蒸馏、结晶等．
解答：解：（1）空气通过氢氧化钠溶液，二氧化碳会被吸收，浓硫酸具有吸水性，通过浓硫酸时，会除去水蒸气，灼热的铜可以与氧气发生氧化反应，所以可以除去氧气，故本题答案为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，干燥气体（除去水分），吸收（除去）氧气；
（2）从B中收集到的气体主要有氧气和氮气，要除去氧气，可以采用使氧气发生化学反应的方法，应用此法时，不能产生新的气体，红磷燃烧生成的是五氧化二磷固体，而碳燃烧生成的是二氧化碳气体，对剩余气体的测定有干扰，所以本题答案为：木炭，因木炭燃烧生成二氧化碳气体，影响实验结果；
（3）此法得到的氮气密度与氮气的实际密度有误差，是因为没有得到纯净的氮气，混有了其他的气体，这些气体可能为氧气、二氧化碳或稀有气体，所以本题答案为：氮气中含有稀有气体，氧气没有除尽；二氧化碳没有除尽等（其他合理答案也得分）；
（4）利用物质间某些性质的差异选用不同的方法将它们分离，是分离物质的基本思路，常见的分离混合物的方法有：过滤，适用与分离不溶性固体与液体，蒸发，适用于分离可溶性固体与液体，蒸馏，适用于分离混溶性液体，结晶，适用于分离可溶性固体混合物，所以本题答案为：沸点，根据物质溶解度的不同，可选用改变温度的方法将物质分离或者根据物质颗粒大小的不同，可选用过滤的方法将物质分离．（其他合理答案同样得分）
点评：当研究混合物中的某种物质的性质时，需要除去其他杂质的干扰，这就涉及到的是混合物的分离，分离时采用的方法依据是混合物中各种气体性质的差异进行．