(2011•杨浦区一模)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:

(2011•杨浦区一模)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)利用图1进行研究,图1中装置B的作用是______,装置C中发生了2Cu+O2
加热
2CuO化学反应,此化学反应属于______类型,可能观察到的现象为______,装置C的作用是______.
方案二:
(2)将空气通过图1中A、B装置后,收集于图2的广口瓶中,用图2装置代替装置C进行实验.实验中用红磷而不用木炭的原因是______;
(3)此法得到的氮气不纯,请你分析可能的原因是______;
(4)在工业上,分离空气中的氮气和氧气是利用它们______的不同.
zofo 1年前 已收到1个回答 举报

终结者zhe 春芽

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解题思路:(1)以空气为原料制取N2,从其设计的方案可知,采取除去空气中其他气体剩余N2的方法.空气中除N2外还含有O2、CO2、水蒸气.二氧化碳能与氢氧化钠反应,所以除二氧化碳用氢氧化钠溶液,因浓硫酸具有吸水性,所以除水蒸气选用浓硫酸,除二氧化碳时,气体要从溶液中通过,会带出水蒸气,所以要先除二氧化碳再干燥.灼热的铜丝能与氧气反应,这样剩下的气体主要是N2
(2)采用图2装置实验时,要选择能在空气中燃烧的物质,但燃烧产物不能有气体,否则生成的气体混在N2中,影响实验结果.
(3)可从空气含有的成分分析制得气体不纯的原因或,燃烧时氧气不能完全被消耗.
(4)在工业上,根据氧气和氮气的沸点不同采用分离液态空气制取氧气.

(1)图1中装置B的作用是干燥气体,因为气体通过氢氧化钠溶液后会带出水蒸气,装置C的作用是除去空气中的氧气;2Cu+O2
加热
2CuO反应是两种物质生成一种物质的化合反应,可以观察到的现象为:红色固体逐渐变成黑色固体.
(2)红磷燃烧产生的浓浓白烟是P2O5固体,木炭燃烧生成的二氧化碳气体,使氮气中混有二氧化碳气体,因此选用木炭的方法会混入新的杂质.
(3)方案二得到的氮气不纯,可能的原因是空气中含有稀有气体等成分,或燃烧时氧气不能完全被消耗,通过反应制得的氮气中会含有稀有气体、氧气等杂质;
(4)在工业上,分离空气中的氮气和氧气是利用它们沸点的不同,氮气的沸点低,首先从液态空气中分离出来,剩下的主要是氧气.
故答案为:(1)干燥气体(除去水分);化合反应;红色固体逐渐变成黑色固体;吸收(除去)氧气.
(2)因木炭燃烧生成二氧化碳气体,混入新杂质;
(3)制得的氮气中含有稀有气体、氧气等杂质;
(4)沸点.

点评:
本题考点: 气体的净化(除杂);气体的干燥(除水);氧气的化学性质;氧气的工业制法;金属的化学性质;反应类型的判定.

考点点评: 该题主要考查实验方案的设计与评价,物质的除杂和分离混合物的方法,重点联系空气中氧气含量测定实验进行分析.

1年前

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