Question

4．叠氮化钠（NaN₃）被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究．
【査阅资料】
①NaN₃受撞击会生成Na、N₂
②NaN₃遇盐酸、H₂SO₄溶液无气体生成
③碱石灰是CaO和NaOH的混合物
④NaN₃的制备方法是：将金属钠与液态氨反应制得NaNH₂，再将NaNH₂与N₂O反应可生成NaN₃、NaOH和NH₃
【问题探究】
（1）汽车受撞击后，30毫秒内引发NaN₃迅速分解，该反应的化学方程式为2NaN₃$\stackrel{撞击}{=}$2Na+3N₂；
（2）工业级NaN₃中常含有少量的Na₂CO₃，其原因是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化学方程式表示）；
（3）为测定某工业级NaN₃样品中Na₂CO₃的质量分数，小组同学设计了如图实验装罝：

①小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na₂CO₃的质量分数，小组同学通过讨论认为不可行，其理由可能是浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置B吸收（答出一种即可）
②小明同学在大家讨论的基础上，又设计了装罝Ⅱ，请分析：装置Ⅱ中A的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气．若无装置C，对测定结果造成的影响是偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．装置E的作用是检验二氧化碳是否被D装置完全吸收．
③根据装置Ⅱ，小组同学设计的实验步骤有：
a．称量装置D
b．称量样品，检査装置气密性
c．打开弹簧夹，鼓入空气
d．关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀琉酸，关闭活塞和玻璃塞．
其正确的顺序为bcadca（填字母序号，可重复）
④计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定3个数据．（填数字）

Answer 1

分析 （1）根据信息判断反应物、生成物、反应条件，然后写出方程式．
（2）氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应反应生成碳酸钠；
（3）①浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体，进入B装置；
②根据碱石灰、浓硫酸、澄清石灰水的成分和用途回答；
③根据反应原理设计试验步骤；
④计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定3个数据：试样、装置+稀硫酸质量、装置+稀硫酸质量+试样．

解答 解：（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN₃迅速分解为Na、N₂，即反应物是NaN₃，生成物是Na、N₂，条件是撞击，所以反应方程式为2NaN₃$\stackrel{撞击}{=}$2Na+3N₂；
（2）根据工业制NaN₃的原理，在制备过程中有NaOH生成，NaOH易和空气中的CO₂反应生成碳酸钠，化学方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）要测定某工业级NaN₃样品中含有Na₂CO₃的质量分数，根据NaN₃遇盐酸、H₂SO₄溶液无气体生成，而Na₂CO₃遇盐酸、H₂SO₄溶液生成CO₂气体，由CO₂的质量可以求出Na₂CO₃的质量，进而求出Na₂CO₃的质量分数；
①装置 I用浓盐酸与样品反应，浓硫酸具有挥发性，产生的氯化氢气体被装置B吸收，二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置B中冷凝而被吸收；装置A、B内空气中的二氧化碳被装置B吸收；A中生成的二氧化碳不能全部进入B装置，使实验产生误差等；
②装置II中A中药品是碱石灰，碱石灰可作干燥剂，能吸收空气中的水分和二氧化碳，防止空气中水蒸汽和二氧化碳干扰试验；C装置的浓硫酸干燥CO₂气体，若无C装置会使实验结果偏大；CO₂通入澄清石灰水，使澄清石灰水变浑浊，装置E的作用是检验二氧化碳是否被D装置完全吸收，防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置；
③根据装置II，小组同学设计的实验步骤为：称量样品，检查装置气密性；打开弹簧夹，鼓入空气；称量装置D；打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞和玻璃塞；打开弹簧夹，鼓入空气；称量装置D；其正确顺序为bcadca．
④计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定3个数据：试样、装置+稀硫酸质量、装置+稀硫酸质量+试样．
故答案为：
（1）2NaN₃═2Na+3N₂↑；（2）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）①浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置B吸收；二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置B中冷凝而被吸收；装置A、B内空气中的二氧化碳被装置B吸收；A中生成的二氧化碳不能全部进入B装置，使实验产生误差；（除加点字外再答出任意一条即可）
②吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；偏大；检验二氧化碳是否被D装置完全吸收；防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置；（答出前一点即可）
③bcadca；④3．

点评 综合实验涉及知识面广，对学生思维能力要求高，既考查知识的识记、理解、迁移、运用，又考查分析、对比、归纳等思维能力，符合素质教育培养学生能力的要求，是中考方向，对这类题目要重点训练．