Question

24、研究性學習小組選擇從空氣中制取氮氣作為研究課題，以下是他們設計的實驗方案：
（1）除去二氧化碳和水蒸氣：如圖A裝置中發生反應的化學方程式是

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

．B裝置中濃硫酸的作用是

除去水蒸氣

．
（2）除去氧氣：他們分別收集一瓶氣體用如圖裝置進行除去氧氣的燃燒實驗，其中甲同學選用紅磷，乙同學選用木炭．你認為：選用

木炭

（填“紅磷”或“木炭”）的方法不科學，原因是

木炭燃燒產生二氧化碳氣體，導致氮氣不純

．
（3）分析誤差：此法得到的氮氣密度（標準狀況下）經科學測定，與氮氣的實際密度有誤差，請你分析出現誤差的可能原因（只寫兩種，不考慮計算誤差）：
①

稀有氣體沒有除去

；
②

氧氣沒有除盡

．

Answer 1

分析：要從空氣中制取氮氣，首先要分析空氣的成分，空氣中除了氮氣外，還有氧氣、稀有氣體、二氧化碳、水蒸氣等其他氣體，這就需要將其他的氣體除掉．用氫氧化鈉可以除去二氧化碳，濃硫酸有吸水性，可以除去水蒸氣，利用紅磷除去氧氣，為了把氧氣除盡，紅磷的量必須是足量的，經過上述制取的氣體，稀有氣體及其他極少量的氣體沒有除掉，使氮氣不純，測定的密度不準確．

解答：解：要從空氣中制取氮氣，這就需要將空氣中的氧氣、稀有氣體、二氧化碳、水蒸氣等其他氣體除掉．用氫氧化鈉可以除去二氧化碳，濃硫酸有吸水性，可以除去水蒸氣，用紅磷除去氧氣，但是不能選用木炭除氧氣，因為木炭燃燒產生二氧化碳氣體，導致氮氣不純．這樣制取的氮氣，由于稀有氣體及其他極少量的氣體沒有除掉，使氮氣不純，測定的密度不準確，如果氧氣、二氧化碳、水蒸氣除不盡也會影響測定的結果．
   故答為：（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，除去水蒸氣；
   （2）木炭，木炭燃燒產生二氧化碳氣體，導致氮氣不純；
   （3）①稀有氣體沒有除去，②氧氣沒有除盡．

點評：本題屬于誤差分析的題，這種題型在近幾年的中考中經常涉及到，題型非常多，學生出錯也多，學生往往不知從何下手．解題時可以按以下步驟進行    第一步：用有關原理、知識求出實驗所測物理量的綜合算式． 第二步：判斷有關操作對有關項的影響．　第三步：判斷有關項在綜合算式中對所測物理量的影響． 進行分析時，關鍵是第二步．要想準確判斷有關操作對有關項的影響，就要求對實驗原理、過程、基本操作、所用儀器等等有深入的理解．