Question

钙是一种非常活泼的金属，易与氧气、水等发生反应，加热时能与氮气化合．某实验小组利用如下装置（部分固定装置略）制备氮化钙，并探究其实验式．

（1）反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是：______；______；
（2）制备氮化钙的操作步骤：在检查装置气密性后，①______；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，先熄灭酒精灯，继续通氮气至玻璃管冷却到室温后再关闭活塞K；④拆除装置，取出产物．
（3）步骤①一段时间后再点燃酒精灯，其目的是______；
第③步停止加热后若不继续通气至室温，可能的后果是______；
（4）数据记录如下：

空玻璃管质量m/g	玻璃管与钙的质量m1/g	玻璃管与产物的质量m2/g
14.80	15.08	15.15

计算得到实验式Ca_xN₂，其中x=______．

Answer

（1）反应产生的尾气氮气不与水反应也不溶于水，把导管插入水中可以防止空气从导管进入装置而造成氧气与钙发生反应；
（2）为防止钙与空气中氧气等发生反应，制备氮化钙时应先通入氮气排出装置内空气，然后点燃酒精灯加热进行反应；待反应结束后，为防止水倒流，在将导管从试管内水中撤出前应继续通入氮气，撤出导管后再熄灭酒精灯；最后拆除装置，取出产物；
（4）由实验数据表中数据，计算参加反应钙的质量及生成氮化钙的质量，根据反应的化学方程式，由两物质的质量计算氮化钙化学式中x值．
【解析】
（1）导管插入水中，可以防止空气从导管进入装置而与钙发生反应，所以，反应过程中末端导管必须插入试管的水中目的是：液封，防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置；同时便于观察氮气流速．
（2）检验完气密性之后先打开活塞K通入氮气，排净装置内的空气，然后再点燃酒精灯，防止加热时空气的氧气与钙发生反应，造成误差；
（3）步骤①一段时间后再点燃酒精灯，其目的是排净装置中的空气；为防止试管内的水倒流，反应结束后，需要继续通入氮气，将末端导管从试管A中撤出水面，再熄灭酒精灯；
（4）参加反应钙的质量=15.08g-14.80g=0.28g，参加反应的氮元素 的质量为：15.15g-15.08g=0.07g
xCa+N2 ═CaxN2
40x     28
0.28g   0.07g
= 
x=2.8
故答案为：（1）便于观察氮气流速；防止空气进入反应管；
（2）打开活塞K通入氮气；
（3）排尽装置内空气；产生倒吸；
（4）2.8．