Question

12．疊氮化鈉（NaN₃）被廣泛應用于汽車安全氣囊，某化學小組同學對其進行下列研究．
【查閱資料】
①NaN₃受撞擊會生成Na、N₂．  
②NaN₃遇鹽酸、H₂SO₄溶液沒有氣體生成．
③堿石灰是CaO和 NaOH的混合物．
④NaN₃的制備方法是：將金屬鈉與液態(tài)氨反應制得NaNH₂，再將NaNH₂與N₂O反應可生成NaN₃、NaOH和NH₃．
【問題探究】
（1）汽車經(jīng)撞擊后，30毫秒內(nèi)引發(fā)NaN₃迅速分解，寫出該反應的化學方程式2NaN₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．
（2）工業(yè)級NaN₃中常含有少量的Na₂CO₃，其原因是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化學方程式表示）． 
（3）為測定某工業(yè)級NaN₃樣品中含有Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)，小組同學設計了如圖實驗裝置．

①小明同學認為通過測定裝置Ⅰ中反應前后B的質(zhì)量差，再通過相應計算，就可測定Na₂CO₃的純度，小組同學通過討論裝置Ⅰ認為很多因素會導致測定數(shù)據(jù)不準確，誤差太大．小明同學在大家討論的基礎上，又設計了裝置Ⅱ．
請分析：裝置Ⅱ中A的作用是除去空氣中的二氧化碳；若無裝置C，對測定結(jié)果造成的影響是偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；裝置E的作用是檢驗二氧化碳是否被D裝置完全吸收，防止空氣中的二氧化碳進入D裝置中．
②根據(jù)裝置Ⅱ，小組同學設計的實驗步驟有：
a．稱量裝置D．                       b．稱量樣品，檢查裝置氣密性．
c．打開彈簧夾，鼓入空氣．   
d．關(guān)閉彈簧夾，打開分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，關(guān)閉活塞和玻璃塞．
為保證測定結(jié)果精確，正確的操作順序為bcadca（填字母序號，可重復）．
③計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)時，至少需要測定3個數(shù)據(jù)．（填數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物、生成物、反應條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；
（2）工業(yè)級NaN₃中常含有少量的碳酸鈉，是因為氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
（3）堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳；
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
  計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)時，需要測定樣品質(zhì)量，反應前D裝置的質(zhì)量，反應后D裝置的質(zhì)量．

解答 解：（1）汽車經(jīng)撞擊后，NaN₃迅速分解生成鈉和氮氣，該反應的化學方程式為：2NaN₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．
故填：2NaN₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．
（2）工業(yè)級NaN₃中常含有少量的Na₂CO₃，其原因是氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
 故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（3）①裝置Ⅱ中A的作用是除去空氣中的二氧化碳；
若無裝置C，水蒸氣會進入D裝置中，導致測定的二氧化碳質(zhì)量偏大，從而導致測定結(jié)果偏大；
裝置E的作用是檢驗二氧化碳是否被D裝置完全吸收，防止空氣中的二氧化碳進入D裝置中．
故填：除去空氣中的二氧化碳；偏大；檢驗二氧化碳是否被D裝置完全吸收，防止空氣中的二氧化碳進入D裝置中．
②為保證測定結(jié)果精確，正確的操作順序為：稱量樣品，檢查裝置氣密性，打開彈簧夾，鼓入空氣，稱量裝置D，關(guān)閉彈簧夾，打開分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，關(guān)閉活塞和玻璃塞，打開彈簧夾，鼓入空氣，稱量裝置D．
故填：bcadca．
③計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)時，至少需要測定樣品質(zhì)量，反應前D裝置的質(zhì)量，反應后D裝置的質(zhì)量等3個數(shù)據(jù)．
故填：3．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．