Question

【題目】疊氮化鈉(NaN3）被廣泛應(yīng)用于汽車安全氣囊，某興趣小組對其進行下列研究．
（1）【應(yīng)用研究】：汽車經(jīng)撞擊后，30毫秒內(nèi)引發(fā)NaN3 ， 迅速分解為Na、N2 ， 反應(yīng)方程式為。
（2）【制備研究】：將金屬鈉與液態(tài)氨反應(yīng)得NaNH2 ， 再將NaNH2與N2O反應(yīng)可生成NaN3、NaOH和氣體X，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaNH3＋N2O = NaN3＋NaOH＋X，實驗室檢驗X氣體使用的試紙是濕潤的。
（3）【Na2CO3質(zhì)量分數(shù)測定】：工業(yè)級NaN3中常含有少量的Na2CO3 ， 為測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)設(shè)計如圖，裝置（已知H2SO4溶液與NaN3,反應(yīng)不生成氣體）。

裝置A的作用是。
設(shè)計的實驗步驟為：
①精確稱量樣品，檢查裝置氣密性；
②打開彈簧夾，鼓入空氣，稱量裝置C；
③關(guān)閉彈簧夾，打開分液漏斗活塞；
④再打開彈簧夾，；
⑤再次稱量裝置C。
計算碳酸鈉含量至少需要測定（填數(shù)字）個數(shù)據(jù)。根據(jù)制備反應(yīng)，分析工業(yè)級NaN3中含有Na2CO3的可能原因。
（4）【NaN3純度測定】
精確稱量0.140 g NaN3樣品，設(shè)計如圖裝置，測定其純度。已知2 NaN3 3N2 (NaN3中的N全部轉(zhuǎn)化為N2 ， 其他產(chǎn)物略），反應(yīng)中放出大量的熱。

檢查該裝置氣密性的方法是連接好裝置，從水準瓶注水，量氣管中液面與右邊液面形成高度差，做好標記，一段時間后，兩邊高度差（填“變大”、“變小”或“不變”），說明氣密性良好。
（5）使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸的操作是。
（6）使用冷水冷凝的目的是。反應(yīng)前應(yīng)將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，反應(yīng)后讀數(shù)時，還需要進行的操作是。
（7）常溫下測得量氣管讀數(shù)為67.2 mL(N2的密度為（1.25 g/L)，則實驗中選用的量氣管規(guī)格合適的是（填字母序號）。
A.100 mL
B.1 L
C.2 L
（8）計算NaN3樣品的純度（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】
（1）2NaN3 2Na+3N2↑
（2）無色酚酞試紙或紅色石蕊試紙
（3）除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣,鼓入空氣,3,制備過程中未除凈的氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成的
（4）不變
（5）使錐形瓶傾斜
（6）除去生成的氣體中的水蒸氣,調(diào)節(jié)量氣管,使兩側(cè)的液面保持水平
（7）A
（8）解：生成氮氣的質(zhì)量為67.2mL÷1000mL/L×1.25g/L=0.084g；設(shè)NaN3樣品的純度X

2NaN3 2Na+	3N2↑
130	84
x×0.140g	0.084g

解得：X=92.86%答：NaN3樣品的純度92.86%。
【解析】解：（1）汽車經(jīng)撞擊后，30毫秒內(nèi)引發(fā)NaN3迅速分解為Na、N2，即反應(yīng)物是NaN3，生成物是Na、N2，條件是撞擊，所以反應(yīng)方程式為 2NaN32Na+3N2↑；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，可確定氣體X為氨氣，氨水呈堿性，檢驗時用無色酚酞試紙或紅色石蕊試紙；
（3）堿石灰的主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉，二者既能吸收水分，又能吸收二氧化碳氣體，所以A的作用是除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣；④再打開彈簧夾，鼓入空氣能將裝置中殘留的二氧化碳全部排入BC裝置；計算碳酸鈉含量，要知道樣品的質(zhì)量、反應(yīng)前后C裝置的質(zhì)量，共3個數(shù)據(jù)；制備工業(yè)級NaN3時同時生成氫氧化鈉，它能和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成Na2CO3；
（4）連接好裝置，從水準瓶注水，量氣管中液面與右邊液面形成高度差，做好標記，一段時間后，如裝置嚴密，裝置內(nèi)氣壓不變，兩邊高度差不變；
（5）使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸的操作是使錐形瓶傾斜，讓小試管中的藥品流出來；
（6）反應(yīng)可能產(chǎn)生水蒸氣，使用冷水冷凝的目的是除去生成的氣體中的水蒸氣；為了排除兩側(cè)液面不水平，液柱形成的壓強對氣體體積大小有影響，反應(yīng)后讀數(shù)時，還需要進行的操作是調(diào)節(jié)量氣管使，兩側(cè)的液面保持水平；
（7）量取體積時，量筒的量程要和所測體積相近，且只能一次量出，所以選100mL的量筒；
所以答案是：（1）2NaN32Na+3N2↑；（2）無色酚酞試紙或紅色石蕊試紙；（3）除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣；鼓入空氣；3；制備過程中未除凈的氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成的；（4）不變；（5）使錐形瓶傾斜；（6）除去生成的氣體中的水蒸氣；調(diào)節(jié)量氣管使，兩側(cè)的液面保持水平；（7）A；（8）92.86%。

【考點精析】本題主要考查了質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用和書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式的相關(guān)知識點，需要掌握①質(zhì)量守恒定律只適用于化學(xué)變化，不適用于物理變化；②不參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量及不是生成物的物質(zhì)質(zhì)量不能計入“總和”中；③要考慮空氣中的物質(zhì)是否參加反應(yīng)或物質(zhì)（如氣體）有無遺漏；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能正確解答此題．