Question

19世纪末，科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气，并测得其密度，从而获得科学史上的重大发现。请你参与以下的科学发现过程。

方法I: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NaOH溶液，再通过浓硫酸。	通过浓硫酸的 目的是为了除去空气中的_____________。
（2）将气体通过能与氧气反应的物质（提示:反应不能生成新的气体）	请写 出一种能用于除去氧气的物质____________。
（3）收集剩余气体，并测定该气体的密度。	密度: 1.2572g/L

方法Ⅱ: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常见的液态物质（反应装置如下图所示，其中B部分的冰盐起冷凝作用）。测得氮气的密度为1.2508g/L.该反应的化学方程式为_____________________________。

[实验验证]实验小组同学采用方法Ⅱ测定氮气的密度，操作步骤如下:

① 20°C时，经过必要的实验操作后，取含NH4Cl固体0.214g的饱和NH4Cl溶液放入烧瓶，连接装置；

② 调节水准管，使其与量气管中液面相平，记录量气管中水面读数为10.0mL；

③打开分液漏斗的活塞，逐滴滴入饱和NaNO2溶液，加热至反应发生，移走酒精灯:

④ 烧瓶中不再产生气泡时，关闭分液漏斗A的活塞；

⑤待冷却至室温，调节两边液面高度相平，记录量气管中水面读数为100.0mL；

⑥处理剩余药品，整理实验台。

[实验分析及数据处理]

（1）步骤①中加入药品前必须进行的实验操作是_________________；

（2）步骤③中移走酒精灯后，实验可持续进行的原因是_________________；

（3）计算该实验中生成的氮气的密度为___________________g/L（保留4位小数）

[解释与结论]瑞利（Rayleigh）发现，采用方法Ⅰ得到的氮气在相同条件下比其他方法得到的纯氮气密度总是偏大0.5%~ 0.6%。若实验设计与操作均无错误，且氮气已完全干燥，请解释产生这一现象的原因是________________；（已知:相同条件下，气体的相对分子质量越大，密度就越大）

[反思与评价]

（1）装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是____

A 防止NaNO2饱和溶液蒸发

B 保证实验装置不漏气

C 使NaNO2饱和溶液顺利滴下

D 使测得的N2体积更准确

（2）科学家瑞利仅仅是从小数点第三位数的差别，发现了新物质。这启示我们在今后的学习和生活中要学习科学家的______________。

A 严谨求实的科学态度和敢于怀疑的批判精神

B 科学研究中遇到疑惑就趁早放弃，不要浪费时间

C 不能因为微小的差异而放过一次成功的机会

D 要相信权威，权威一定是正确的

（3）在实验室中，我们也可将氨气通过炽热的装有氧化铜的硬质玻璃管，生成铜、氮气和水蒸气，该反应的化学方程式为_______________________，若实验操作正确，除去水蒸气，经过精确测定，用该方法测得的氮气密度数值应与上述方法__________________ （填“I”或“II”）的更接近。

Answer 1