(一)19世纪末,科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气,并测得其密度,从而导致了科学史上的某项重大发现。请你参与氮气的科学发现过程。
方法Ⅰ:利用空气分离出氮气
实验步骤
| 解释或结论
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(1)将清新洁净的空气通过NaOH溶液,再通过浓硫酸。
| 通过NaOH溶液反应的化学方程式为___________。通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的水蒸气。
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(2)将气体通过能与氧气反应的物质(提示:反应不能生成新的气体)。
| 请写出能用于除去氧气的物质名称:__________。
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(3)收集剩余气体,并测定该气体的密度。
| 密度:1.257 2 g˙L-1
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方法Ⅱ:用亚硝酸钠(NaNO
2)和氯化铵(NH
4Cl)反应制取氮气,同时还生成了氯化钠和一种常见的液态物质。测得由此法得到的氮气密度为1.250 8 g˙L
-1。该反应的化学方程式为___________________, NaNO
2中N元素的化合价为_______。
讨论:瑞利教授经过多次严密的实验,发现方法Ⅱ测得的氮气密度均小于方法Ⅰ,试分析其原因为_____________________。
(二)利用物质沸点不同可以实现混合物的分离,根据下表数据判断.
物质
| H2
| N2
| O2
| NH3
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沸点/℃
| ˗252.8
| ˗195.8
| ˗183.0
| ˗33.35
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工业上制取氧气,控制温度在˗195.8℃<T<__℃时,可以将液态空气中的氮气与氧气分离开.