Question

【资料在线】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与可溶性的钙盐、钡盐不反应．

【问题探究】
（1）NaN₃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和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH₂+N₂O=NaN₃+NaOH+X；则X的化学式为

 

，实验室检验X气体的方法是

 

．
（2）工业级NaN₃中常含有少量的Na₂CO₃，其原因是（用化学方程式表示）

 

．
【Na₂CO₃纯度测定】
（3）为测定某工业级NaN₃样品中含有Na₂CO₃的质量分数，化学小组同学设计了如图实验．
①小明同学认为通过测定如图1中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na₂CO₃的纯度，小组内同学通过讨论认为不可以，其理由可能是

 

．
②小刚同学在大家讨论的基础上，设计了装置如图2．请分析：图2中A的作用是

 

；若无装置C，对测定结果造成的影响是

 

（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；装置E的作用是

 

．
③小静同学认为取少量NaN₃样品溶于水，滴加过量的Ba（NO₃）₂溶液也可以测定Na₂CO₃的质量分数，则如何判断滴加的试剂已过量

 

．
【NaN₃纯度测定】
精确称量0.140g NaN₃样品，设计如图3装置测定其纯度．已知2NaN₃→3N₂（NaN₃中的N全部转化为N₂，其他产物略），反应中放出大量的热．

（4）使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是：

 

．
（5）使用冷水冷凝的目的是：

 

．反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是

 

．
（6）常温下测得量气管读数为67.2mL（N₂的密度为1.25g/L），则实验中选用的量气管规格合适的是

 

（填字母序号）．
A.100mL           B.1L           C.2L
（7）计算NaN₃样品的纯度

 

．（精确到0.1%）

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,盐的化学性质,质量守恒定律及其应用,根据化学反应方程式的计算

专题：物质的制备,科学探究

分析：（1）根据质量守恒定律分析X，根据氨气的性质分析检验的方法；
（2）根据生成的产物中含有氢氧化钠及其性质进行分析；
（3）①根据浓盐酸具有挥发性，产生的氯化氢气体，会进入B装置进行分析；
②根据碱石灰、浓硫酸、澄清石灰水的成分和用途进行分析；
③根据碳酸钠和硝酸钡会生成白色沉淀进行分析；
（4）根据题中的反应装置进行分析；
（5）根据反应可能产生水蒸气，使用冷水冷凝可除去生成的气体中的水蒸气进行分析；
（6）根据量取体积时，量筒的量程要和所测体积相近，且只能一次量出进行分析；
（7）根据体积和密度计算氮气的质量，再利用关系式2NaN₃→3N₂计算NaN₃样品的纯度．

解答：解：（1）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，可确定气体X的化学式为：NH₃；氨气的水溶液显碱性，所以检验该气体的方法是：使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
（2）生成NaN₂的同时有NaOH生成，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，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，所以理由可能是：浓盐酸有挥发性，挥发出的氯化氢气体会被氢氧化钠溶液吸收，带来实验误差；
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，所以图2中A的作用是：除去空气中的水和二氧化碳，若无装置C，对测定结果造成的影响是偏大，装置E的作用是：证明生成的二氧化碳在B中已全部吸收；
③碳酸钠和硝酸钡会生成白色的碳酸钡沉淀，所以判断滴加的试剂已过量的方法是：继续滴加Ba（NO₃）₂溶液，无白色沉淀生成；
（4）通过分析题中的反应装置可以看出，使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是：倾斜锥形瓶，使样品与M溶液接触；
（5）反应可能产生水蒸气，使用冷水冷凝的目的是除去生成的气体中的水蒸气，反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是：调节两边液面平衡；
（6）量取体积时，量筒的量程要和所测体积相近，且只能一次量出，所以选100mL的量筒，故选：A；
（7）生成氮气的质量为67.2mL÷1000mL/L×1.25g/L=0.084g．
设NaN₃样品的纯度x
2NaN₃

撞击  .

2Na+3N₂↑．
130             84
x?0.140g     0.084g

130

x.0.14g

=

84

0.084g

  解得：X=92.9%
答：NaN₃样品的纯度92.9%．
故答案为：（1）NH₃，使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
（2）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）①浓盐酸有挥发性，挥发出的氯化氢气体会被氢氧化钠溶液吸收，带来实验误差；
②除去空气中的水和二氧化碳，偏大，证明生成的二氧化碳在B中已全部吸收；
③继续滴加Ba（NO₃）₂溶液，无白色沉淀生成
（4）倾斜锥形瓶，使样品与M溶液接触；
（5）使水蒸气液化，调节两边液面平衡；
（6）A；
（7）92.9%．

点评：在解此类题时，首先分析题中的反应流程，然后结合学过的知识和题中的知识进行分析解答．