Question

20．疊氮化鈉 （NaN₃） 常作為汽車安全氣囊的藥劑，其固體易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚．
（1）實驗室制取疊氮化鈉的原理、裝置及主要步驟如下．
ⅰ.2Na+NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNH₂+H₂ⅱ．
NaNH₂+N₂O $\frac{\underline{\;210-220℃\;}}{\;}$NaN₃+H₂O，
①組裝儀器檢查裝置氣密性后，裝入藥品．裝置C中盛放的藥品是堿石灰．
②實驗過程應先點燃A（填“A”或“D”）的酒精燈，理由是先產(chǎn)生NH₃，將裝置內(nèi)空氣驅(qū)趕除去，防止產(chǎn)品不純．
③在反應ⅰ充分進行后，通入N₂O氣體，加熱．此時采用油浴而不用水浴的主要原因是水浴溫度達不到反應所需的溫度210℃-220℃．
（2）裝置D反應完全結(jié)束后，取出混合物進行以下操作，得到NaN₃固體：
D中混合物$→_{Ⅰ}^{加水}$$→_{Ⅱ}^{加乙醇}$$→_{Ⅲ}^{過濾}$$→_{Ⅳ}^{洗滌}$$→_{Ⅴ}^{干燥}$NaN₃
已知：NaNH₂能與水反應生成NaOH和氨氣．
操作ⅱ的目的是降低NaN₃的溶解量或溶解度或促使NaN₃析出；操作ⅳ最好選用的試劑是乙醚．
（3）實驗室用滴定法測定疊氮化鈉樣品中NaN₃的質(zhì)量分數(shù)．測定過程反應方程式為
2（NH₄）₂Ce（NO₃）₆+2NaN₃=4NH₄NO₃+2Ce（NO₃）₃+2NaNO₃+3N₂↑．Ce⁴⁺+Fe²⁺=Ce³⁺+Fe³⁺
首先將2.50g試樣配成250mL溶液，取25.00mL溶液置于錐形瓶中，加入50.00mL 0.1000mol•L^-1（NH₄）₂Ce（NO₃）₆，充分反應后，將溶液稍稀釋，向溶液中加入5mL濃硫酸，滴入2滴鄰菲噦啉指示液，用0.0500mol•L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂標準溶液滴定過量的Ce⁴⁺，消耗溶液體積為24.00mL．
①則試樣中含NaN₃的質(zhì)量分數(shù)為98.8%．
②為了提高該實驗的精確度，該實驗需要補充平行實驗．
（4）消防時，銷毀NaN₃常用NaClO溶液，該反應過程中只有N₂一種氣體生成，寫出反應方程式2NaN₃+NaClO+H₂O=NaCl+3N₂↑+2NaOH．

Answer 1

分析 （1）①氨氣選擇堿石灰干燥；
②先點燃A產(chǎn)生氨氣將裝置內(nèi)空氣驅(qū)趕除去，防止產(chǎn)品不純；
③從反應溫度來選擇加熱方式；
（2）根據(jù)疊氮化鈉 （NaN₃）固體易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，可知乙醇可降低NaN₃的溶解度促使NaN₃析出，乙醚洗滌疊氮化鈉可減少疊氮化鈉的損失；
（3）①計算n[（NH₄）₂Ce（NO₃）₆]，n[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]，結(jié)合滴定過程，疊氮化鈉和六硝酸鈰銨反應，剩余的六硝酸鈰銨，加入濃硫酸，用0.0500mol•L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂（硫酸亞鐵銨）標準滴定溶液滴定過量的Ce⁴⁺，結(jié)合化學方程式定量關系計算；
②為了提高該實驗的精確度，氧化還原反應滴定實驗一般要用平行實驗，求平均值；
（4）根據(jù)氮元素化合價升高，氯元素化合價降低寫出方程式．

解答 解：（1）①A中產(chǎn)生的氨氣混有水蒸氣，干燥氨氣選擇堿石灰，則在C中盛放的藥品是堿石灰，
故答案為：堿石灰；
②實驗過程中先點燃A產(chǎn)生氨氣將裝置內(nèi)空氣驅(qū)趕除去，防止產(chǎn)品不純，
故答案為：A；先產(chǎn)生NH₃，將裝置內(nèi)空氣驅(qū)趕除去，防止產(chǎn)品不純；
③NaNH₂+N₂O $\frac{\underline{\;210℃-220℃\;}}{\;}$NaN₃+H₂O，水浴溫度達不到反應所需的溫度210℃-220℃，
故答案為：水浴溫度達不到反應所需的溫度210℃-220℃；
（2）D中混合物加水后，根據(jù)疊氮化鈉 （NaN₃）固體易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，NaN₃溶解在水中，NaNH₂與水反應生成NaOH和氨氣，可知操作Ⅱ加乙醇可降低NaN₃的溶解度促使NaN₃析出；乙醚洗滌疊氮化鈉可減少疊氮化鈉的損失，
故答案為：降低NaN₃的溶解量或溶解度或促使NaN₃析出；乙醚；
（3）①計算n[（NH₄）₂Ce（NO₃）₆]，n[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]，結(jié)合滴定過程，疊氮化鈉和六硝酸鈰銨反應，剩余的六硝酸鈰銨，加入濃硫酸，用0.0500mol•L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂（硫酸亞鐵銨）標準滴定溶液滴定過量的Ce⁴⁺，結(jié)合化學方程式定量關系計算：
n[（NH₄）₂Ce（NO₃）₆]=0.1000mol•L^-1×50.00×10^-3L=5.000×10^-3mol，
n[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]=0.0500mol•L^-1×24.00×10^-3L=1.200×10^-3mol，
與NaN₃反應的n[（NH₄）₂Ce（NO₃）₆]=5.000×10^-3mol-1.200×10^-3mol=3.800×10^-3mol，
ω=$\frac{3.800×1{0}^{-3}mol×65g/mol}{2.50g×\frac{25.00mL}{250mL}}$×100%=98.8%，
故答案為：98.8%；
②為了提高該實驗的精確度，氧化還原反應滴定實驗一般要用平行實驗，求平均值，
故答案為：平行實驗；
（4）根據(jù)氮元素化合價高，氯元素化合價降低且只有N₂一種氣體生成，則氯只能從+1降到-1價，其他元素化合價不變，水參加反應，生成氯化鈉、氮氣、氫氧化鈉，
則反應方程式為：2NaN₃+NaClO+H₂O=NaCl+3N₂↑+2NaOH，
故答案為：2NaN₃+NaClO+H₂O=NaCl+3N₂↑+2NaOH．

點評 本題考查了物質(zhì)組成的實驗探究和定量測定方法，過程分析判斷，主要是試劑反應過程的理解應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．