Question

【题目】实验室获取氮气有多种途径，常见的3种方法是：

方法一：将氨气通入灼热的氧化铜粉末，得到氮气和铜；

方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末；

方法三：将亚硝酸钠()和氯化铵的混合溶液加热，氮元素全部转化为氮气。

进行试验时可选择的实验仪器如下图所示(省略夹持装置与加热装置)

(1)方法一：制氮气所需的氨气可以用浓氨水滴加到生石灰中得到，此反应的发生装置最好选用_______(填标号)。请写出生石灰在此反应中的两个作用：①_____________；②_____________。

(2)方法二：为保证所得氮气尽可能纯净，除了使用铜外，还可以向装置______(填标号)_______中加入__________以除去其它杂质气体。

(3)方法三：写出制氮气的化学方程式_____________。

(4)在以上制取氮气的3中方法中，联合使用方法一和方法二与单独使用方法三相比，具有很多优越性，请从绿色化学的角度进行评价_____________。

(5)实验发现，采用方法二得到的氮气在相同条件下比方法三得到的氮气密度总是偏大。若上述实验设计与操作均无错误，且氮气己完全干燥，请介绍产生这一现象的原因_____________。

Answer 1

【答案】D 消耗氨水溶液中的水 放出的热量促使氨水挥发、分解而得到氨气 E 球形干燥管 碱石灰 铜和氧化铜可循环使用，节省试剂或者避免使用有毒物质而造成污染 方法二制得的氮气中还含有密度比氮气大的稀有气体，导致密度偏大

【解析】

（1）用生石灰和浓氨水反应，应该选择固液不加热型的发生装置，即D；浓氨水常温下跟生石灰反应生成氨气和氢氧化钙，化学方程式为，氨水不稳定易挥发，生石灰和水反应生成熟石灰的过程放热，生石灰的两个作用是：①消耗氨水溶液中的水；②放出的热量促使氨水挥发、分解而得到氨气；

（2）空气中除了氮气、氧气外，还有二氧化碳、水蒸气等气体，方法二为将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末，利用铜粉和氧气反应除去氧气，要除去二氧化碳、水蒸气等杂质，可以通过碱石灰来吸收，固体干燥剂用装置E盛装；

（3）由题意，亚硝酸钠()和氯化铵的混合溶液加热，氮元素全部转化为氮气，生成物还有氯化钠和水，化学方程式为；

（4）从题中信息可知，和生成和，而空气和生成，故和可以循环使用，方法三使用有毒的亚硝酸钠，方法一和方法二避免使用有毒物质，不会造成污染，因此联合使用方法一和方法二与单独使用方法三相比的优点有：铜和氧化铜可循环使用，节省试剂；避免使用有毒物质而造成污染；

（5）将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末只是除去了氧气，其中还含有稀有气体等杂质，由于稀有气体的密度比氮气密度大，所以导致氮气密度总是偏大。