Question

【題目】氮化鈣(Ca3N2)氮化鈣是一種棕色粉末，在空氣中氧化，遇水會發生水解，生成氫氧化鈣并放出氨。某化學興趣小組設計制備氮化鈣并測定其純度的實驗如下：

Ⅰ．氮化鈣的制備

（1）連接裝置后，檢查整套裝置氣密性的方法是_____________________。

（2）裝置A中每生成標準狀況下4.48LN2，轉移的電子數為___________________。

（3）裝置B的作用是吸收氧氣，則B中發生反應的離子方程式為__________。裝置E的作用是______________________。

（4）實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；_____________________(請按正確的順序填入下列步驟的代號)。

①加熱D處的酒精噴燈； ②打開分液漏斗活塞; ③加熱A處的酒精燈；④停上加熱A處的酒精燈；⑤停止加熱D處的酒精噴燈

（5）請用化學方法確定氮化鈣中含有未反應的鈣，寫出實驗操作及現象___________。

Ⅱ．測定氮化鈣的純度：

①稱取4.0g反應后的固體，加入足量水，將生成的氣體全部蒸出并通入100.00mL1.00mol·L-1鹽酸中，充分反應后，將所得溶液稀釋至200.00mL；

②取20.00mL稀釋后的溶液，用0.20mol·L-1NaOH標準溶液滴定過量的鹽酸，達到滴定終點時，消耗標準溶液25.00mL。

（1）氮化鈣的質量分數為_________。

（2）達到滴定終點時，仰視滴定管讀數將使測定結果_________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】關閉A，向E中加水，微熱燒瓶E中有氣泡停止加熱導管末端形成一段水柱0.6NA4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O吸收空氣中水蒸氣、防止進入D中②③①⑤④取少量產物于試管，加入水，用排水法收集到無色氣體則含鈣92.5%偏低

【解析】

本題考查的是物質的制備和含量測定，弄清實驗裝置的作用、發生的反應及指標原理是關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意物質性質的綜合應用。

裝置A中反應生成氮氣，裝置B可以吸收氧氣，C中濃硫酸吸水，氮氣和鈣粉在裝置D中反應，E中濃硫酸防止空氣中的水蒸氣進入D。(1)連接裝置后，關閉A中分液漏斗的活塞，向E中加水，微熱燒瓶，E中有氣泡停止加熱導管末端形成一段水柱，說明裝置氣密性好。(2)A中的反應為(NH4)2SO4+2NaNO2 2N2↑+Na2SO4+4H2O，轉移6mol電子時生成2mol氮氣，所以A中每生成標況下4.48L氮氣，轉移的電子數為0.6NA。(3)B中氧氣氧化亞鐵離子為鐵離子，離子方程式為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，E裝置中濃硫酸吸收空氣中的水蒸氣，防止進入D中。 (4)實驗開始先使裝置的反應發生，排除裝置內的空氣，實驗結束，先停止D處的熱源，故順序為②③①⑤④。(5)氮化鈣與水反應生成氨氣，鈣與水反應生成氫氣，氫氣難溶于水，氨氣極易溶于水，檢驗生成的氣體有氫氣即可確定氮化鈣中含有為反應的鈣，故方法為：取少量產物于試管，加入水，用排水法收集到無色氣體則含鈣 Ⅱ．(1)剩余的鹽酸物質的量為，故參與反應的鹽酸為0.1×1-0.05=0.05mol，根據氮元素守恒：，則氮化鈣的物質的量為0.025mol，則氮化鈣的質量分數為= 92.5% (2)達到滴定終點，仰視滴定管讀數將使消耗的氫氧化鈉的標準液的體積讀數變大，使剩余鹽酸的量變大，反應鹽酸的的氨氣的量變小，故測定結果偏小。