实验室常用加热(85℃)NH4Cl和NaNO2两种饱和溶液的方法制取N2,下图是实验室用这种方法制N2,并测定生成N2体积的装置(部分装置略去),请回答相关问题: 【查阅资料】: 1、NH4Cl和NaNO2反应生成NaCl、H2O及N2,并放出大量热量; 2、20℃时,NH4Cl的溶解度约为37g; 3、N2难溶于水,实验条件下,密度为1.25g·L—1。 【实验步骤】: ① ; ②20℃时,取0.78g饱和NH4Cl溶液放入烧瓶,连接装置; ③调节水准管,使其与量气管中液面相平,记录量气管中水面读数为12mL; ④打开分液漏斗活塞,逐滴滴入饱和NaNO2溶液,加热至反应发生,移走酒精灯; ⑤烧瓶中不再产生气泡时,关闭活塞; ⑥待冷却至室温,调节两边液面高度相平,记录量气管中水面读数为V mL; ⑦处理剩余药品,整理实验台。 【实验分析及数据处理】: (1)写出装置中仪器的名称:a、 ;b、 ; (2)反应的化学方程式为: ; (3)完善实验步骤中的所缺部分:① ; (4)步骤④中,移走酒精灯的目的是 ; (5)NH4Cl是一种 (填“易溶”、“可溶”、“微溶”、“难溶”)物质。20℃时,其饱和溶液中溶质质量分数为 。根据实验数据计算,生成氮气约为多少毫升?(3分,计算过程中,中间数据保留2位小数,最终结果为整数;相对分子质量:Mr-NH4Cl:53.5、Mr-N2:28) (6)根据计算结果,步骤⑥中V的数值为 ; (7)实验中,实际测得氮气的体积偏大,可能原因是 。 A.实验中加入饱和NaNO2溶液的体积也被作为生成N2的体积 B.装置漏气 |
(1)写出装置中仪器的名称:a长颈漏斗,b铁架台;(2)反应的化学方程式为NaNO2 + NH4Cl =" NaCl" + 2H2O + N2↑;(3)完善实验步骤中的所缺部分:①检查气密性;(4)步骤④中,移走酒精灯的目的是因为反应放热,防止水准管中水冲出,影响实验;(5)NH4Cl是一种易溶20℃时,其饱和溶液中溶质质量分数为37/137×100%=27%
解:0.78g饱和NH4Cl溶液中,NH4Cl的质量为:0.78×27% ≈ 0.21g
设反应生成N2的质量为x
NaNO2 + NH4Cl =" NaCl" + 2H2O + N2↑
53.5 28
0.21g x
x ≈ 0.11g
∴ 实验生成N2的体积 ==88mL
(6)根据计算结果,步骤⑥中V的数值为因为开始时气体的体积为12ml,生成气体为88ml,故总体积为100ml;(7)实验中,实际测得氮气的体积偏大,可能原因是A.实验中加入饱和NaNO2溶液的体积也被作为生成N2的体积.
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