Question

7．某學�；瘜W興趣小組的學生利用下面的裝置（部分固定裝置已略去）制備氮化鈣，并探究其化學式．

開始實驗并記錄數(shù)據(jù)如下：

硬玻璃管質(zhì)量m0/g	硬玻璃管質(zhì)量與鈣的質(zhì)量m1/g	硬玻璃管質(zhì)量與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g
114.8	120.8	122.2

根據(jù)實驗和數(shù)據(jù)，回答下面的問題：
（1）設氮化鈣的化學式為Ca_xN₂，則金屬鈣和氮氣反應的化學方程式可表示為：xCa+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Ca_xN₂
該反應屬于化合反應（填“化合”、“分解”、“置換”或“復分解”）．
（2）參加反應的金屬鈣和氮氣的質(zhì)量分別為6g、1.4g．
（3）在實驗過程中末端導管必須插入試管A的水中，目的是防止空氣中的氧氣通過末端導管進入實驗裝置與鈣反應．
（4）在實驗開始時，打開活塞K，先通入氮氣一會兒，再點燃酒精燈，這樣操作的作用是排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣內(nèi)氧氣與鈣反應．反應結(jié)束后的操作是停止加熱，繼續(xù)通氮氣至裝置冷卻，拆除裝置，取出產(chǎn)物．
（5）請根據(jù)實驗的有關數(shù)據(jù)列式計算氮化鈣化學式（Ca_xN₂）中x的值，相關計算式為$\frac{40X}{40X+28}=\frac{6g}{7.4g}$ X=3．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應的特點來分析；
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進行分析解答；
（3）反應產(chǎn)生的尾氣氮氣不能與水反應也不能溶于水，把導管插入水中可以防止空氣從導管進入裝置而造成氧氣與鈣發(fā)生反應；
（4）為防止鈣與空氣中氧氣等發(fā)生反應，制備氮化鈣時應先通入氮氣排出裝置內(nèi)空氣，然后點燃酒精燈加熱進行反應；待反應結(jié)束后，為防止水倒流，在將導管從試管內(nèi)水中撤出前應繼續(xù)通入氮氣，撤出導管后再熄滅酒精燈；最后拆除裝置，取出產(chǎn)物．

解答 解：（1）該反應符合“多變一”的特征，屬于化合反應；故填：化合；
（2）金屬鈣的質(zhì)量=m₁-m₀=120.8g-114.8g=6g；參加反應的氮氣的質(zhì)量=m₂-m₁=122.2g-120.8g=1.4g；故填：6g；1.4g；
（3）導管插入水中，可以防止空氣從導管進入裝置而與鈣發(fā)生反應，所以，反應過程中末端導管必須插入試管M的水中目的是：液封，防止空氣中的氧氣通過末端導管進入實驗裝置；故填：防止空氣中的氧氣通過末端導管進入實驗裝置與鈣反應；
（4）點燃酒精燈前先通一會兒N₂的目的是排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣內(nèi)氧氣與鈣反應；故填：排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣內(nèi)氧氣與鈣反應；
為防止試管內(nèi)的水倒流，反應結(jié)束后，需要繼續(xù)通入氮氣，將末端導管從試管A中撤出水面，再熄滅酒精燈；故填：停止加熱，繼續(xù)通氮氣至裝置冷卻；
（5）解：參加反應鈣的質(zhì)量=120.8g-114.8g=6g，反應生成氮化鈣的質(zhì)量=122.2g-114.8g=7.4g；
XCa+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ca_xN₂      
40x    40x+28         
6g      7.4g
$\frac{40x}{40x+28}=\frac{6g}{7.4g}$
X=3
故填：$\frac{40X}{40X+28}=\frac{6g}{7.4g}$   X=3．

點評 根據(jù)實驗裝置圖，分析實驗各裝置的作用，理解興趣小組同學制備氮化鈣的實驗方法，是解答本問題的基礎．