16．某试验小组利用如下装置制备氧化钙(Ca3N2).并探究其实验式. (1)按图连接好实验装置.检查装置的气密性.方法是 . (2)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中.目的是 . (3)制备氮化钙的操作步骤是:①打开活塞K并通入N2,②点燃酒精灯.进行反应,③反应结束后. ,④拆除装置.取出产物. (4)数据记录如下: 空瓷舟质量m0/g 瓷舟与钙的质量m1/g 瓷舟与产物的质量m2/g 14.80 15.08 15.15 ①计算得到实验式CaxN2,其中x= . ②若通入的N2中混有少量O2.请比较x与3的大小.并给出判断依据: . [解析](1)检查装置气密性首先要关闭活塞K.并将末端导管插入试管A的水中形成密闭系统.而是要通过升温形成压强差.的②可知.若N2中混有O2会使产物不纯.因此要隔绝氧气对反应的影响.末端导管必须插入试管A的水中可防止氧气进入.(3)此处要联想初中氧气制备作答.因为温度降低会导致压强减小.出现倒吸现象.所以要首先撤出导管.在熄灭酒精灯.(4)①由题给实验数据可知: m(Ca )=m1-m0=15.08-14.80=0.28g 则n(Ca )=0.28g/40g·moL-1=0.007mol m(CaxN2)=15.15-14.80=0.35g 则m(N)=0.35g-0.28g=0.07g n(N)=0.07g/14g·mol-1=0.005mol 因为n=7:5.所以x=2×7/5=2.8 ②因为钙的总量不变.若通入的N2中混有少量O2.所得产物中会混有氧化钙.因为氮的相对原子质量小于样的相对原子质量.结果m2偏大.n(N)会偏大.所以x值会减小. [答案](1)关闭活塞K.将末端导管插入试管A的水中.用酒精灯微热硬质试管.若末端导管有连续均匀的气泡冒出.撤去酒精灯冷却一段时间.在导管内形成一段水柱.并且一段时间不回落.则证明装置的气密性良好21世纪教育网 (2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中.目的是:防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置.氧化单质钙.生成氧化钙.引入杂质. (3)反应结束后.先将末端导管从试管A中拔出.再熄灭酒精灯. (4)x=2.8,因为钙的总量不变.若通入的N2中混有少量O2.所得产物中会混有氧化钙.因为氮的相对原子质量小于样的相对原子质量.结果m2偏大.n(N)会偏大.所以x值会减小. [考点分析]这是一条以定量试验为基础的综合性较强的实验题.主要涉及:气密性检查.实验安全.实验计算.误差分析.装置分析和评价21世纪教育网 [专题突破] 【
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