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5.氮元素的化合价较多,负价态氮与正价态氮之间发生氧化还原反应时会有氮气产生.下面是甲、乙两位学生提出的两种制备少量氮气的实验方案(箭头表示气体的流向).
甲:空气→碱石灰→红磷(点燃)→水→铜粉(灼热)→集气瓶
乙:NH4NO2(加热)→浓硫酸→镁粉(灼热)→集气瓶(提示:NH4NO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2↑+2H2O)
回答下列问题:
(1)甲、乙两位学生的实验方案是否能制氮气?甲能、乙不能(填“能”或“不能”).
(2)具体说明不能制取氮气的原因并纠正(若两种方案都能制氮气,此小题不用回答)因为N2和Mg反应生成Mg3N2,不应通过灼热镁粉.
(3)甲方案中碱石灰和乙方案中浓硫酸可否交换位置?说明理由:不能,甲方案中碱石灰除干燥空气外,还要吸收空气中的CO2,而浓硫酸只能吸水而不能吸收CO2.

分析 碱石灰能除空气中的CO2和水蒸气;
红磷能除空气中的O2;
水能除去生成的P2O5;
铜粉能除去残余的氧气;
集气瓶收集得到纯净的氮气;
所以甲学生的实验方案能制氮气.在乙学生的实验方案中,制得的氮气经过浓硫酸后,水蒸气被吸收;通过灼热的镁粉后,N2可以和Mg反应生成Mg3N2,所以乙学生的实验方案不能制氮气.

解答 解:(1)碱石灰能除空气中的CO2和水蒸气;
红磷能除空气中的O2;
水能除去生成的P2O5;
铜粉能除去残余的氧气;
集气瓶收集得到纯净的氮气;
所以甲学生的实验方案能制氮气.在乙学生的实验方案中,制得的氮气经过浓硫酸后,水蒸气被吸收;通过灼热的镁粉后,N2可以和Mg反应生成Mg3N2,所以乙学生的实验方案不能制氮气.
故答案为:能;不能;
(2)N2和Mg反应生成Mg3N2,故答案为:因为N2和Mg反应生成Mg3N2,不应通过灼热镁粉;
(3)碱石灰除干燥空气外,还要吸收空气中的CO2,而浓硫酸只能吸水而不能吸收CO2,故答案为:不能;甲方案中碱石灰除干燥空气外,还要吸收空气中的CO2,而浓硫酸只能吸水而不能吸收CO2.

点评 本题考查氮氧化物的产生及转化,为高考常见题型和高频考点,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,注意把握题给信息,结合物质的性质设计实验步骤,题目难度不大.

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②NOx能形成酸雨,由NO2形成酸雨的主要反应是3NO2+H2O═2H++2NO3-+NO(写离子方程式).
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