Question

23、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：用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳生成碳酸鈉和水，用濃硫酸吸收水蒸氣．請寫出氫氧化鈉和二氧化碳反應的文字表達式，并注明各物質的化學式

氫氧化鈉+二氧化碳=碳酸鈉+水；化學式依次為：NaOH CO₂ Na₂CO₃ H₂O

．
（2）除去氧氣：他們分別收集一瓶氣體用下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

稀有氣體沒除盡

；   ②

氧氣沒除盡、二氧化碳沒除盡等

．

Answer 1

分析：（1）利用氫氧化鈉可與二氧化碳反應、濃硫酸可吸收水的性質，達到除去二氧化碳和水蒸氣實驗目的；
（2）根據除去雜質的基本原則：不引入新的雜質，分析兩種除去氧氣方案的可行性，說明不可行方案不可行的理由；
（3）與氮氣實際密度有誤差，說明所得氮氣不純，試分析造成氮氣不純的原因．

解答：解：（1）利用氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水而除去二氧化碳；方程式為CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
故答案為：氫氧化鈉+二氧化碳=碳酸鈉+水；化學式依次為：NaOH   CO₂  Na₂CO₃ H₂O
（2）由于木炭和氧氣反應會生成氣體二氧化碳，因此在除去氧氣的同時又引入了新的氣體雜質二氧化碳，所以乙同學方案不科學；
故答案為：木炭；木炭燃燒產生二氧化碳氣體，導致氮氣不純；
（3）分析以上操作，會發現空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣被除去，但空氣中含量很少的稀有氣體并沒有除去，因此由于氮氣中混有稀有氣體而使氮氣不純，密度與實際密度有誤差；
另外，在使用紅磷除去氧氣時，可能由于某種原因而沒有把氧氣完全除去而使所得氮氣不純，密度與實際密度有誤差；
故答案為：稀有氣體沒有除去；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．