Question

疊氮化鈉（NaN₃）是汽車安全氣囊中的主要成分，能在發(fā)生碰撞的瞬間分解產(chǎn)生大量氣體將氣囊鼓起。實驗室測定疊氮化鈉樣品中NaN₃的質(zhì)量分數(shù)。實驗步驟如下：
①稱取約2.5000g疊氮化鈉試樣，配成250mL溶液。
②準確量取25.00mL溶液置于錐形瓶中，用滴定管加入50.00mL 0.1000mol·L^－1
(NH₄)₂Ce(NO₃)₆（六硝酸鈰銨），
[發(fā)生反應(yīng)為：2(NH₄)₂Ce(NO₃)₆ +2NaN₃=4NH₄NO₃+2Ce(NO₃)₃+2NaNO₃+3N₂↑]（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）。
③反應(yīng)后將溶液稍稀釋，然后向溶液中加入5mL濃硫酸，滴入2滴鄰菲噦啉指示液，用0.0500mol·L^－1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂（硫酸亞鐵銨）標準滴定溶液滴定過量的Ce⁴⁺至溶液由淡綠色變?yōu)辄S紅色（發(fā)生的反應(yīng)為：Ce⁴⁺+Fe²⁺= Ce³⁺+Fe³⁺），消耗硫酸亞鐵銨標準溶液24.00mL。
（1）步驟①配制疊氮化鈉溶液時，除需用到燒杯、玻璃棒、量筒外，還用到的玻璃儀器有               、               。
（2）疊氮化鈉受撞擊時生成兩種單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為                               。
（3）若其它讀數(shù)正確，滴定到終點后，讀取滴定管中 (NH₄)₂Fe(SO₄)₂標準溶液體積按圖圖示讀取，將導(dǎo)致所測定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分數(shù)               （選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）。

（4）通過計算確定疊氮化鈉試樣中含NaN₃的質(zhì)量分數(shù)為多少（寫出計算過程）。

Answer 1

（1）250mL容量瓶、膠頭滴管（每空1分，共2分）
（2）2NaN₃2Na + 3N₂↑（2分）
（3）偏�。�2分）
（4）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=1.200×10－3}mol
與NaN₃反應(yīng)的n[(NH₄)₂Ce(NO₃)₆]= 5.000×10^－3mol－1.200×10^－3mol
=3.800×10^－3mol
ω==0.9880  (共6分)

試題分析：配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液需用到250mL容量瓶、膠頭滴管等儀器；（2）該物質(zhì)只有兩種元素，故只能生成氮氣和金屬鈉；（3）該操作的原理是加入一定量的（足量）(NH₄)₂Ce(NO₃) ₆反應(yīng)完全NaN₃，再滴定剩余的(NH₄)₂Ce(NO₃)₆，根據(jù)差值計算出上述反應(yīng)中反應(yīng)物的量，故仰視滴定管導(dǎo)致標準液讀數(shù)偏大，溶液體積增大，第一步反應(yīng)(NH₄)₂Ce(NO₃) ₆量偏少，樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分數(shù)變��；
（4）總量n[(NH₄)₂Ce(NO₃)₆]= 0.1000mol·L^－1×50.00×10^－3L=5.000×10^－3mol
參與第二步反應(yīng)的量 n[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂]= 0.0500mol·L^－1×24.00×10^{－3L=1.200×10－3}mol
與NaN₃反應(yīng)的n[(NH₄)₂Ce(NO₃)₆]= 5.000×10^－3mol－1.200×10^－3mol
=3.800×10^－3mol
ω==0.9880