Question

某實(shí)驗(yàn)學(xué)校初三興趣小組利用如下裝置（部分固定裝置已略去）制備氮化鈣．

（1）按圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置．檢查裝置氣密性的方法是______．
（2）實(shí)驗(yàn)前，該小組對實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行討論：
①小張認(rèn)為加熱時(shí)既然銅能與氧氣反應(yīng)，那么鈣也能與氧氣反應(yīng)，他的判斷依據(jù)是______．所以實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開活塞k，再通入N₂一段時(shí)間，以趕出管內(nèi)的空氣．
②小王認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)管末端必須插入試管A的水中，目的是______．
③小黃認(rèn)為裝置B可省略，而小高卻覺得裝置B有作用，請分析裝置B的作用______．
（3）已知氮原子的結(jié)構(gòu)示意圖為請你初步推斷氮化鈣的化學(xué)式______．

Answer 1

解：（1）將活塞k關(guān)閉，將末端導(dǎo)管插入試管A的水中，用酒精燈微熱硬玻璃管，管內(nèi)空氣受熱膨脹，若在導(dǎo)管末端觀察到有氣泡冒出，且在撤去酒精燈冷卻后，裝置內(nèi)氣體體積減小，導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱時(shí)，可判斷裝置氣密性良好；
（2）①鈣比銅活潑，銅能與氧氣反應(yīng)，所以鈣也能與氧氣反應(yīng)；
②導(dǎo)管插入水中，可以防止空氣從導(dǎo)管進(jìn)入裝置而與鈣發(fā)生反應(yīng)，所以，反應(yīng)過程中末端導(dǎo)管必須插入試管M的水中目的是：液封，防止空氣中的氧氣通過末端導(dǎo)管進(jìn)入實(shí)驗(yàn)裝置；
③裝置B是防止液體倒吸；
（3）氮元素最外層有5個(gè)電子易得到3個(gè)電子，所以顯-3價(jià)，鈣顯+2價(jià)，所以化學(xué)式是Ca₃N₂．
故答案為：（1）關(guān)閉活塞k，將末端導(dǎo)管插入試管A的水中，用酒精燈微熱硬玻璃管，若導(dǎo)管末端有氣泡冒出，撤去酒精燈冷卻后，在導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則證明裝置的氣密性良好；（2）①鈣比銅活潑 ②防止空氣中的氧氣通過末端導(dǎo)管進(jìn)入實(shí)驗(yàn)裝置，生成氧化鈣，引入雜質(zhì)；　③防倒吸；（3）Ca₃N₂．
分析：（1）利用裝置內(nèi)空氣受熱時(shí)膨脹，若在插入水中的導(dǎo)管末端觀察到氣泡冒出，且在停止受熱后又出現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱的現(xiàn)象，可檢測裝置的氣密性；（2）①鈣比銅活潑，銅能與氧氣反應(yīng)，所以鈣也能與氧氣反應(yīng)；②反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣氮?dú)獠荒芘c水反應(yīng)也不能溶于水，把導(dǎo)管插入水中可以防止空氣從導(dǎo)管進(jìn)入裝置而造成氧氣與鈣發(fā)生反應(yīng)；③防止液體倒吸，影響實(shí)驗(yàn)效果；
點(diǎn)評：根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖，分析實(shí)驗(yàn)各裝置的作用，理解興趣小組同學(xué)制備氮化鈣的實(shí)驗(yàn)方法，是解答本問題的基礎(chǔ)