(14分)实验室获取氮气有很多种途径，常见的有3种方法。方法-优题课

(14分)实验室获取氮气有很多种途径，常见的有3种方法。
方法一：将氨气（NH₃）通过赤热的装有氧化铜的玻璃管，生成铜、氮气和水蒸气，除去水蒸气后测得氮气的密度为1．2508g/L。
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,测得该气体的密度为1．2572g/L。进行实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）。

为保证所得氮气尽可能纯净，除了使用铜外，还可以向装置           （选填装置编号）中加入              （填名称）以除去其它杂质气体。
方法三：将亚硝酸钠（NaNO₂）和氯化铵的饱和溶液加热，氮元素全部转化为氮气。下图是实验室用这种方法制N₂，并测定生成N₂体积的装置（部分装置略去），请回答相关问题。

【查阅资料】
（1）NaNO₂+NH₄ClNaCl+N₂↑+2H₂O
（此反应会放出大量的热）；
（2）B部分中冰盐是冷凝作用
【实验探究】
①   ；
②20℃时，取含溶质0．21g饱和NH₄Cl溶液放入烧瓶，连接装置；
③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12．0mL；
④打开分液漏斗活塞，逐滴滴入饱和NaNO₂溶液，加热至反应发生，移走酒精灯；
⑤烧瓶中不再产生气泡时，关闭活塞；
⑥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；
⑦处理剩余药品，整理实验台。
【实验分析及数据处理】
（1）加入药品前必须进行的实验①是                               ；
（2）步骤④中，移走酒精灯的目的是                              ；
（3）计算生成氮气的质量和密度。（4分，计算过程中以及最终数据均保留2位小数）
【解释与结论】
1892年，英国科学家瑞利（Rayleigh）发现，采用方法二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5‰左右。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瓶之间连接的导管所起的作用是
C
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．防止溶液冲入U形管
（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

科目化学题型探究题难度较难

知识点：实验探究物质的组成成分以及含量气体的干燥（除水）

同学们为进一步认知酸、碱、盐的化学性质，进行了如图所示的实验，请你来参与他们的探究活动，并回答下列问题：

（1）甲试管中发生中和反应的化学方程式为　　；

（2）当观察到甲试管中溶液由　　恰好变为无色时，说明二者恰好完全反应；

（3）乙试管中两种溶液不能发生反应，理由是　　；

（4）实验结束后，同学们将乙、丙两支试管内的物质全部倒入同一个干净的小烧杯中，静置片刻，观察到白色沉淀明显增多。大家对得到的上层溶液的成分产生了兴趣，于是又进行了如下的实验探究。

【提出问题】小烧杯中上层溶液的溶质成分有哪些？

【做出猜想】猜想一： $NaCl$ 、 $NaOH$ 、 $N a_{2} C O_{3}$

猜想二： $NaCl$ 、 $NaOH$

猜想三：　　

【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸	①	猜想一不成立
另取少量溶液于试管中，滴加少量②	③	猜想三成立

【反思拓展】

（5）小烧杯中的白色沉淀成分是　　（写化学式）。

某活动小组对教材中关于钟乳石形成过程的介绍产生了浓厚的兴趣，设计并进行了下列实验，请你帮助完成相关问题。

【探究活动一】钟乳石形成过程中物质的变化

查阅资料：（1） $CaC O_{3}$ 与 $C O_{2}$ 、 $H_{2} O$ 以发生化合反应，生成可溶于水的 $Ca （ HC O_{3} ）_{2}$ 。

（2）溶有 $Ca （ HC O_{3} ）_{2}$ 的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的 $Ca （ HC O_{3} ）_{2}$ 就会重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳。

实验过程：

实验步骤与方法	实验现象	分析与结论
步骤1：取一定量澄清石灰水于试管中，通入 $C O_{2}$ 。	溶液变浑浊	生成的沉淀物是
步骤2：向步骤1所得混合物中继续通入 $C O_{2}$	浑浊液又变澄清	化学方程式为
步骤3：加热步骤2所得溶液	溶液又变浑浊	溶洞中能通过　　个反应把 $CaC O_{3}$ 从一个地方“转移”到另一个地方，从而形成奇妙的、形态各异的钟乳石。

交流讨论：同学们认为 $NaOH$ 和 $Ca （ OH ）_{2}$ 溶液中都含有　　，所以具有相似的化学性质。那么 $NaOH$ 溶液是否也能与 $C O_{2}$ 反应生成 $NaHC O_{3}$ ？

【探究活动二】 $C O_{2}$ 通入 $NaOH$ 溶液中，产物中是否有 $NaHC O_{3}$ ？

实验过程：

实验步骤与方法	实验现象	分析与结论
步骤1：取一定量 $NaOH$ 溶液于试管中，通入一段时间 $C O_{2}$	无明显现象	一定发生的反应化学方程式是
步骤2：向步骤1所得溶液中加入过量 $Ca （ N O_{3} ）_{2}$ 溶液	澄清溶液变浑浊	加入过量 $Ca （ N O_{3} ）_{2}$ 溶液的目的是检验并除去
步骤3：过滤步骤2所得混合物，向滤液中加入　　。	有气体生成	通入 $NaOH$ 溶液中的 $C O_{2}$ 足够多时，　　（填“有”或“没有”） $NaHC O_{3}$ 生成。

反思提升：（1）若要用 $C O_{2}$ 与 $Ca （ OH ）_{2}$ 溶液反应获得 $CaC O_{3}$ ，实验中应该注意的问题是　　。

（2）通过上述实验探究活动，你对化学反应的新认识是　　。

化学实验室有一包白色粉末，可能由碳酸钡、氯化钾、硫酸钠、氯化钡、硫酸铜中的一种或几种组成，化学兴趣小组的同学对其成分进行了如下探究。

【提出问题】

该粉末的成分是什么？

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
步骤1：取适量粉末于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌，过滤	产生白色沉淀和无色溶液	原粉末中一定不含有
步骤2：取少量步骤1的白色沉淀于试管中，加入过量的	沉淀部分溶解，并产生气泡	白色沉淀　　；原粉末中一定含有