N2在諸多領域用途廣泛。某化學興趣小組為探究在實驗室製備較為純淨N2的方法，進行了認真的準備。請你參與交流與討...

問題詳情：

N2在諸多領域用途廣泛。某化學興趣小組為探究在實驗室製備較為純淨N2的方法，進行了認真的準備。請你參與交流與討論。

[查閱資料]N2的製法有下列三種方案：

方案1：加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液製得N2。

方案2：加熱條件下，以NH3還原CuO可製得N2，同時獲得活*銅粉。

方案3：將空氣緩緩通過灼熱的銅粉獲得較純的N2。

[實驗準備]以實驗室常見儀器(*品)等設計的部分裝置如下圖(部分夾持和加熱儀器未畫出)。

[分析交流]

(1)若以方案1製得N2，應選擇的發生裝置是_____________________________。

(2)若按方案2製得乾燥、純淨的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料，整套制氣裝置按氣流從左到右的連線順序是______________(填字母)。獲得N2的反應原理是________________________________________________________________________(寫反應方程式)。

(3)若以排水法收集N2，其中會混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是________________________________________________________________________。

你提出的收集方法是________________________________________________________________________。

(4)上述三個方案中，製得的N2純度最差的是________。在N2純度要求不甚嚴格的情況下，有人建議將方案2和方案3結合使用，你認為其優點是________________________________________________________________________。

【回答】

*　(1)A

(2)E→D→B→C　2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O

(3)N2的相對分子質量28與空氣的平均相對分子質量相近(用氣體密度大小比較回答問題也可)　用氣囊收集(其他合理*也可)

(4)方案3　CuO和Cu可迴圈利用，節省*品

解析　(1)採用反應器的特點與反應物的狀態以及反應條件有關，方案1為加熱兩種液態物質，符合此條件的只有A裝置。(2)方案2為固體和氣體的反應，反應器應選擇B，但要求通入的氨氣乾燥且純淨，利用濃氨水和生石灰反應制取氨氣為固液不加熱的裝置，選擇E，但同時有水蒸氣生成，因此利用鹼石灰來乾燥，反應完畢後產生的水蒸氣與沒有參與反應的氨氣與氮氣一同匯出，利用濃硫*既可以除去水，又可以除去氨氣。(3)排氣法收集氣體主要是利用氣體密度的差別。因此利用可以直接排空內部空氣的裝置來收集氮氣。(4)方案3利用了除去空氣中的氧氣即得氮氣的原理，空氣中除了氧氣和氮氣外還有二氧化碳和稀有氣體，因此不純淨。

知識點：物質的分離 提純和檢驗

題型：實驗,探究題