Question

【题目】某实验小组利用如图装置（部分固定装置略）制备氮化钙（Ca3N2），并探究其实验式．

（1）按图连接好实验装置，检查装置的气密性，方法是 ．
（2）反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是 ．
（3）制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应； ③反应结束后，；④拆除装置，取出产物．
（4）上述步骤①中通入N2﹣段时间后再点燃酒精灯原因是 ， 装置中干燥管后的U形管的作用是 ．
（5）数据记录如表：

空瓷舟质量m0/g	瓷舟与钙的质量m1/g	瓷舟与产物的质量m2/g
14.80	15.08	15.15

①计算得到实验式CaxN2 ， 其中x= ．
②若通入的N2中混有少量O2 ， 请比较x与3的大小，并给出判断依据： ．

Answer 1

【答案】
（1）关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热．冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好
（2）防止反应过程中空气进入反应管
（3）防止反应过程中空气进入反应管
（4）氮气排尽装置中的空气，可以防止钙与装置中的氧气或二氧化碳、水等反应；防倒吸
（5）；O2和N2分别与等量的Ca反应，生成CaO的质量高于Ca3N2 ． 若通入的N2中混有少量的O2 ， 会导致计算出n（N）偏大，所以 ＜ ，即x＜3
【解析】解：（1）关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热．冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好，
所以答案是：关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热．冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好；（2）防止反应过程中空气进入反应管，所以答案是：防止反应过程中空气进入反应管；（3）熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入N2 ， 并关闭活塞K，所以答案是：熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入N2 ， 并关闭活塞K；（4）钙是活泼金属，能与空气中的水、二氧化碳等反应，所以在通入N2﹣段时间后再点燃酒精灯，用氮气排尽装置中的空气，可以防止钙与装置中的氧气或二氧化碳、水等反应，装置中干燥管后的U形管可防倒吸，
所以答案是：氮气排尽装置中的空气，可以防止钙与装置中的氧气或二氧化碳、水等反应；防倒吸；（5）①m（Ca）=（15.08﹣14.80）g=0.28g，m（N）=（15.15﹣15.08）g=0.07g，则n（Ca）：n（N）= ： =7：5，则x= ，
所以答案是： ；②O2和N2分别与等量的Ca反应，生成CaO的质量高于Ca3N2 ． 若通入的N2中混有少量的O2 ， 会导致计算出n（N）偏大，所以 ＜ ，即x＜3，
所以答案是：O2和N2分别与等量的Ca反应，生成CaO的质量高于Ca3N2 ． 若通入的N2中混有少量的O2 ， 会导致计算出n（N）偏大，所以 ＜ ，即x＜3．