Question

1．19世紀末，科學(xué)家瑞利通過如下兩種方法制得氮氣，并測得其密度，從而導(dǎo)致了科學(xué)史上的某項重大發(fā)現(xiàn)．請你參與氮氣的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程．
方法Ⅰ：利用空氣分離出氮氣

實驗步驟	解釋或結(jié)論
（1）將清新潔凈的空氣通過NaOH溶液，再通過濃硫酸．	通過濃硫酸的目的是為了除去空氣中的水蒸氣．
（2）將氣體通過能與氧氣反應(yīng)的物質(zhì)（提示：反應(yīng)不能生成新的氣體）．	請寫出能用于除去氧氣的物質(zhì)名稱：紅磷、白磷、銅等．
（3）收集剩余氣體，并測定該氣體的密度．	密度：1.257 2g˙L-1

方法Ⅱ：用亞硝酸鈉（NaNO₂）和氯化銨（NH₄Cl）反應(yīng)制取氮氣，同時還生成了氯化鈉和一種常見的液態(tài)物質(zhì)．測得由此法得到的氮氣密度為1.250 8g˙L^-1．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaNO₂+NH₄Cl=N₂↑+NaCl+2H₂O．
討論：瑞利教授經(jīng)過多次嚴密的實驗，發(fā)現(xiàn)方法Ⅱ測得的氮氣密度均小于方法Ⅰ，試分析其原因為方法Ⅰ得到的氮氣不純，其中混有稀有氣體．

Answer 1

分析 方法Ⅰ：空氣中含有氧氣、氮氣、稀有氣體、二氧化碳和水蒸氣等；
濃硫酸能夠吸收水蒸氣；
紅磷、白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，加熱條件下銅能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化銅；
方法Ⅱ：根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：方法Ⅰ：（1）將清新潔凈的空氣通過NaOH溶液可以除去空氣中的二氧化碳，再通過濃硫酸可以除去空氣中的水蒸氣；
（2）將氣體通過能與氧氣反應(yīng)的物質(zhì)，例如紅磷、白磷、銅等可以除去空氣中的氧氣，實驗過程如下表所示：

實驗步驟	解釋或結(jié)論
（1）將清新潔凈的空氣通過NaOH溶液，再通過濃硫酸．	通過濃硫酸的目的是為了除去空氣中的水蒸氣．
（2）將氣體通過能與氧氣反應(yīng)的物質(zhì)（提示：反應(yīng)不能生成新的氣體）．	請寫出能用于除去氧氣的物質(zhì)名稱：紅磷、白磷、銅等．
（3）收集剩余氣體，并測定該氣體的密度．	密度：1.257 2g˙L-1

方法Ⅱ：亞硝酸鈉（NaNO₂）和氯化銨（NH₄Cl）反應(yīng)生成氮氣、氯化鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaNO₂+NH₄Cl=N₂↑+NaCl+2H₂O．
故填：NaNO₂+NH₄Cl=N₂↑+NaCl+2H₂O．
討論：瑞利教授經(jīng)過多次嚴密的實驗，發(fā)現(xiàn)方法Ⅱ測得的氮氣密度均小于方法Ⅰ，其原因是方法Ⅰ得到的氮氣不純，其中混有稀有氣體．
故填：方法Ⅰ得到的氮氣不純，其中混有稀有氣體．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．