Question

雷利是英國物理學家，他曾用下列兩種方法測定氮氣的密度．
方法一：將除去水蒸氣和二氧化碳的空氣通過燒紅的裝有銅屑的玻璃管，使空氣中的氧氣全部除去，測得氮氣的密度為
1.2572kg/L．
方法二：將氨氣（NH₃）通過赤熱的裝有氧化銅的玻璃管，生成氮氣和水蒸氣，除去水蒸氣后測得氮氣的密度為1.2508g/L．
若兩次測定的狀況相同，請問：
（1）方法二中發生反應的化學方程式為

 

；
（2）欲除去空氣中的水蒸氣和二氧化碳，可供選擇的裝置如下圖所示（不可重復使用），在你選擇的裝置中，用相應的字母表示導管口的連接順序

 

，瓶中應盛放什么物質

 

．

（3）請分析兩種方法所測定的氮氣密度數值不同的原因．

Answer 1

分析：根據已有的知識進行分析，氨氣能與氧化銅反應生成銅、氮氣和水，要除去二氧化碳和水，需要使用氫氧化鈉溶液和濃硫酸，使用除去空氣中二氧化碳和水蒸氣以及氧氣的方法測定氮氣的密度，由于含有稀有氣體，會對結果有一定的影響．

解答：解：（1）氨氣能與氧化銅反應生成銅、氮氣和水，所以本題答案為：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（2）除去空氣中的水蒸氣和二氧化碳，可以使用氫氧化鈉溶液和濃硫酸，需要先除去二氧化碳后進行氣體的干燥．由于是洗氣，所以都應長進短出，所以本題答案為：BAGH或者GHBA，氫氧化鈉溶液和濃硫酸；
（3）使用除去空氣中二氧化碳和水蒸氣以及氧氣的方法測定氮氣的密度，由于含有稀有氣體，會對結果有一定的影響，而使用氨氣與氧化銅反應除去水測定的出純氮氣的密度，所以本題答案為：方法一中的氣體含有稀有氣體而方法二的氣體是純氮氣．

點評：本題考查了常見氣體的除雜和凈化，完成此題，可以依據物質的性質進行．