Question

6．研究性學習小組研究從空氣中制取氮氣，以下是他們設計的實驗方案：

（1）空氣通過圖1裝置可除去二氧化碳和水蒸氣，空氣應該從B端通入（填“A”或“B”）．

（2）除去氧氣：他們分別收集一瓶氣體用圖2裝置進行除去氧氣的燃燒實驗，其中甲同學選用紅磷，乙同學選用硫粉．你認為：不能選用硫粉 （填“紅磷”或“硫粉”），原因是硫燃燒生成二氧化硫氣體，會使制得的氮氣不純凈．不能選用的反應的符號表達式為S+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$SO₂．
（3）分析誤差：此法得到的氮氣密度（標準狀況下）與氮氣的實際密度有誤差．出現(xiàn)誤差的可能原因（寫兩種，不考慮計算錯誤）：①二氧化碳（或水蒸汽、氧氣）沒有除盡；②稀有氣體沒有除去．

Answer 1

分析 （1）利用氫氧化鈉可與二氧化碳反應、濃硫酸可吸收水的性質，達到除去二氧化碳和水蒸氣實驗目的；
（2）根據(jù)除去雜質的基本原則：不引入新的雜質，分析兩種除去氧氣方案的可行性，說明不可行方案不可行的理由；
（3）與氮氣實際密度有誤差，說明所得氮氣不純，試分析造成氮氣不純的原因．

解答 解：（1）利用氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水而除去二氧化碳，所以應該從長導氣管進，從短導氣管出；
（2）由于硫和氧氣反應會生成氣體二氧化硫，因此在除去氧氣的同時又引入了新的氣體雜質二氧化碳，所以乙同學方案不科學；
（3）分析以上操作，會發(fā)現(xiàn)空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣被除去，但空氣中含量很少的稀有氣體并沒有除去，因此由于氮氣中混有稀有氣體而使氮氣不純，密度與實際密度有誤差；另外，在使用紅磷除去氧氣時，可能由于某種原因而沒有把氧氣完全除去而使所得氮氣不純，密度與實際密度有誤差．
故答案為：（1）B；
（2）硫粉；硫燃燒生成二氧化硫氣體，會使制得的氮氣不純凈；S+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$SO₂；
（3）①二氧化碳（或水蒸汽、氧氣）沒有除盡；②稀有氣體沒有除去．

點評 本題主要考查實驗方案的設計與評價，物質的除雜和分離混合物的方法，重點聯(lián)系空氣中氧氣含量測定實驗進行分析．