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20.19世纪末,科学家瑞利通过如下两种实验方法制得氮气,并测定其密度,从而导致了科学上的某项重大发现.请你参与他的科学发现过程,填写如下空格:
实验一:利用空气分离出氮气:
实验步骤解释或结论
(1)将清新洁净的空气通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸通过氢氧化钠溶液目的是为了空气中的二氧化碳.通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的水蒸气.
(2)将气体通过灼热的铜粉除去空气中的氧气.
(3)收集气体,并测定该气体的密度密度为1.2572g/升
实验二:用亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵(NH4Cl)反应制取氮气,同时还生成了氯化钠和一种最常见的溶剂.测得由此法得到的氮气密度为1.2508g/升.那么,该反应的化学方程式为:NaNO2+NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N2↑+2H2O.
由以上两个实验测出的氮气密度不一样,请简述原因:因为空气中还有少量的稀有气体.

分析 【实验一】利用空气分离出氮气:根据空气中成分以及各种气体的密度进行解答;
【实验二】用亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵(NH4Cl)混合加热可制取氮气,根据反应物、生成物、反应条件,正确书写化学方程式;分析误差原因.

解答 解:除去空气中的二氧化碳、水蒸气和氧气,剩余的气体主要是氮气,但还有其它气体如稀有气体.则:

实验步骤解释或结论
(1)将清新洁净的空气通过NaOH溶液,再通过浓硫酸.通过NaOH溶液的目的是除去空气中的 CO2;通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的 水蒸汽(或水).
(2)将气体通过能与氧气反应的物质,但不能有新的气体生成(可以加热).请写出能用于除去氧气的物质名称(写1种即可):
铜.
(3)收集气体,并测定该气体的密度密度为:1.2572克/升
【实验二】用亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵(NH4Cl)反应制取氮气,制的氮气比较纯净,同时还生成了氯化钠和一种最常见的溶剂.测得由此法得到的氮气密度为1.2508克/升,化学方程式为:NaNO2+NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N2↑+2H2O,所以以上两个实验测出的氮气密度不一样;科学家瑞利仅仅是从小数点第三位数的差别,所以我们应学习科学家严谨的态度.
出现这个微小差异的可能原因是:因为空气中还有少量的稀有气体.
故答案为:(1)空气中的二氧化碳;
(2)NaNO2+NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N2↑+2H2O;
(3)因为空气中还有少量的稀有气体.

点评 此题主要考查实验方案的设计与评价,重点联系空气的成分以及和氮气的密度测定实验进行分析.

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