Question

（5分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置（部分固定裝置略）制備氮化鈣(Ca₃N₂)，并探究其實(shí)驗(yàn)式。

（1）按圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置，檢查裝置的氣密性的方法是　　　　　　　　　　　　。
（2）反應(yīng)過程中末端導(dǎo)管必須始終插入試管A的水中，目的是　　　　　　　　　。
（3）制備氮化鈣的操作步驟是①打開活塞K并通入N₂；②點(diǎn)燃酒精燈，進(jìn)行反應(yīng)；
③反應(yīng)結(jié)束后，　　　　　　；④拆除裝置，取出產(chǎn)物。
（4）數(shù)據(jù)記錄如下：

直玻管質(zhì)量m0/g	直玻管與鈣的質(zhì)量m1/g	直玻管與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g
14.80	15.08	15.15

①計(jì)算得到實(shí)驗(yàn)式Ca_xN₂，其中x＝　　　　　　。
②若通入的N₂中混有少量O₂，請(qǐng)比較x與3的大小，并給出判斷依據(jù)：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

Answer 1

（5分）
（1）關(guān)閉活塞K，加熱直玻管，若導(dǎo)管口處產(chǎn)生氣泡，停止加熱后，導(dǎo)管中形成一段液柱，則氣密性良好。
（2）防止反應(yīng)過程中空氣進(jìn)入反應(yīng)管，便于觀察N₂流速
（3）熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫，停止通N₂，并關(guān)閉活塞K
（4）①2.80
②x＜3　　　O₂和N₂與等質(zhì)量的Ca反應(yīng)，生成CaO質(zhì)量高于Ca₃N₂，導(dǎo)致計(jì)算出的n(N)偏大

由于金屬鈣為特別活潑的金屬，故在制取Ca₃N₂的過程中，必須保證系統(tǒng)中無(wú)其它雜質(zhì)氣體，保證氣密性良好：實(shí)驗(yàn)前先通入氮?dú)�，再加熱，�?shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先停止加熱、冷卻后再停止通氮?dú)?br />（2）防止空氣從裝置右端進(jìn)入裝置內(nèi)，并且通過觀察氣泡來控制氣體流速
（4）①由所給數(shù)據(jù)可知鈣的質(zhì)量為：15.08-14.80=0.28g，氮元素的質(zhì)量為：15.15-15.08=0.07g，則兩元素的原子個(gè)數(shù)比為：，故x=0.28
②O₂和N₂與等質(zhì)量的Ca反應(yīng)，生成CaO質(zhì)量高于Ca₃N₂，導(dǎo)致計(jì)算出的n(N)偏大，故x<3(或采用極值法來考慮：當(dāng)氣體全部為氧氣時(shí)，得到的物質(zhì)為CaO（即Ca₂O₂），而全部為氮?dú)鈺r(shí)得到的為Ca₃N₂，故通入的N₂中混有少量O₂時(shí)，所得物質(zhì)的分子式中x<3)