问题
问答题
某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。
(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是______。
(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是______。
(3)制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，______；④拆除装置，取出产物。
(4)数据记录如下：
| 空瓷舟质量m0/g | 瓷舟与钙的质量m1/g | 瓷舟与产物的质量m2/g |
| 14.80 | 15.08 | 15.15 |
①计算得到实验式CaxN2，其中x=______。
②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据：
答案
参考答案：
(1)关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热。冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好
(2)防止反应过程中空气进入反应管；便于观察N2的流速
(3)熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通N2并关闭活塞K
(4)①2.80②O2和N2分别与等量的Ca反应，生成CaO的质量高于Ca3N2。若通放的N2中混有少量O2，会导致计算出的n(N)偏大，所以n(Ca)/n(N)＜3/2，即x＜3
解析：
本题涉及实验操作技巧和处理问题的方法，以及对实验结果进行计算和误差分析判断等知识。
(1)气密性检查的关键是要形成密闭体系，为此可先将活塞K关闭，将末端导气管插入水中。
(2)钙具有较强的金属性，反应体系中要防止氧气的混入，产生干扰，另外可通过试管A的气泡观察N2的通入速率。
(3)有气体参加的实验，一般都要先停止加热，在原气体氛围下冷却至室温。
(4)本题计算用差量法确定Ca和氮化物的质量，即可求出x的数值，因氧的价态低、相对分子质量大，故氧气混入必然使x偏小。