Question

【題目】疊氮化鈉(NaN3)是一種無色無味的晶體，他在醫(yī)藥、炸藥、照相藥劑、樹脂及農(nóng)藥合成等中應(yīng)用廣泛，它又是汽車安全氣囊最理想的氣體發(fā)生原料。有關(guān)他的制取以及純度測定實驗如下，試分析并回答：

(1)①方法一，液氨法，液氨與金屬鈉反應(yīng)生成NaNH2，再與笑氣反應(yīng)(NaNH2＋N2O→NaN3＋NaOH＋Y)，Y的常用檢測檢驗方法是_____________；

②方法二，水合肼法，N2H4H2O＋NaOH＋C2H5ONO＝ NaN3＋C2H5O H＋3H2O，C2H5ONO即亞硝酸乙酯，可用乙醇、硫酸與NaNO2來制取，其中C2H5ONO從組成看，可用另一種同分異構(gòu)體代替：___________(寫名稱)；由此有人提出用N2H4與NaNO2在一定條件下直接制取NaN3，其化學(xué)方程式是__________；

③方法三，尿素法，尿素[CO(NH2)2]與硝酸、濃硫酸、鋅電解還原、NaNO2及脫水等經(jīng)一系列反應(yīng)后生成NH2CON3，后者再與NaOH反應(yīng)，即發(fā)生NH2CON3＋NaOH→NaN3＋Y＋Z＋H2O，生成NaN3，則Z的俗名是_____。

(2)采用如下裝置測定NaN3純度：準確稱量1.40克NaN3樣品，與NaClO反應(yīng)產(chǎn)生N2并放出熱量(注：雜質(zhì)不與NaClO反應(yīng))。

①使小試管中的NaN3樣品與NaClO溶液接觸的操作是____________；該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________；

②儀器X的名稱是____________，使用冷水冷凝的目的是冷卻生成的氣體及____；反應(yīng)前應(yīng)將液面調(diào)節(jié)到量氣筒的“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__________；

③常溫下量氣筒讀數(shù)為672mL(N2的密度為1.25 gL－1)。則該NaN3樣品的純度是_______。

Answer 1

【答案】用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍色 硝基乙烷 純堿或蘇打 將錐形瓶傾斜 （直形）冷凝管 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 約92.9%

【解析】

（1）①根據(jù)元素守恒，反應(yīng)前后原子的種類與數(shù)目保持不變判斷氣體為氨氣，結(jié)合氨氣的檢驗方法回答；

②分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的有機物互為同分異構(gòu)體；根據(jù)酯類水解反應(yīng)與已知反應(yīng)利用蓋斯定律的理論分析化學(xué)方程式；

③依據(jù)元素守恒規(guī)律判斷化學(xué)方程式；

（2）①根據(jù)儀器的使用方法分析；結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律書寫離子方程式；

②根據(jù)儀器的構(gòu)造與用途回答；反應(yīng)可能產(chǎn)生水蒸氣，使用冷水冷凝可除去生成的氣體中的水蒸氣；量氣管讀數(shù)前，需要平衡壓強；

③先根據(jù)體積和密謀計算氮氣的體積，再利用關(guān)系式2NaN3→3N2計算NaN3樣品的純度。

（1）①NaNH2與N2O反應(yīng)可生成NaN3、NaOH和NH3，則Y為NH3，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變藍色，則該氣體為NH3，故答案為：用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍色；

②C2H5ONO與硝基乙烷互為同分異構(gòu)體，可用硝基乙烷來代替；亞硝酸乙酯在堿性條件下可發(fā)送水解生成乙醇與亞硝酸鈉，因此N2H4H2O＋NaOH＋C2H5ONO＝ NaN3＋C2H5OH＋3H2O可用N2H4與NaNO2在一定條件下直接制取NaN3，變換后的化學(xué)方程式為：，故答案為：硝基乙烷；；

③NH2CON3＋NaOH→NaN3＋Y＋Z＋H2O，Y為NH3，生成的Z為Na2CO3，其俗名為純堿或蘇打；

（2）①根據(jù)圖示裝置可知，將錐形瓶傾斜可使小試管中的NaN3樣品與NaClO溶液接觸，NaClO具有氧化性，可將NaN3轉(zhuǎn)化為N2，自身被還原為NaCl，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，故答案為：將錐形瓶傾斜；；

②圖示X為（直形）冷凝管；反應(yīng)可能產(chǎn)生水蒸氣，使用冷水冷凝的還可除去生成的氣體中的水蒸氣；量氣管讀數(shù)前，需要調(diào)節(jié)量氣管使兩側(cè)的液面保持水平，確保氣體壓強與外界大氣壓強相等，故答案為：（直形）冷凝管；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；

③生成氮氣的質(zhì)量為=0.84g，

設(shè)NaN3樣品的純度X，

2NaN3 2Na+3N2↑

130 84

x1.40g 0.084g

解得：x92.9%，故答案為：約92.9%。