Question

【题目】叠氮化钠(NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究．

（应用研究）

(1)汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，反应方程式为_______。

（制备研究）

(2)将金属钠与液态氨反应得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2NaNH3＋N2O = NaN3＋NaOH＋X,实验室检验X

气体使用的试纸是湿润________。

（Na2CO3质量分数测定）

工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置（已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体）。

(3)装置A的作用是_____。设计的实验步骤为：①精确称量样品，检查装置气密性；②打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④再打开弹簧夹，_______；⑤再次称量装置C。计算碳酸钠含量至少需要测定______（填数字）个数据。根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因_______。

M

（NaN3纯度测定）精确称量0.140 g NaN3样品，设计如图装置，测定其纯度。已知2 NaN3→ 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）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差_____（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好。

(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是______。

(6）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_______。

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

A. 100 mL B. 1 L C. 2 L

(8)计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）。

Answer 1

【答案】（1）2NaN3 2Na+3N2↑（2）红色石蕊试纸（3）吸收空气中的水分和二氧化碳气体；继续鼓入空气，将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置；3；生成的NaOH与空气中的二氧化碳反应生成Na2CO3（4）不变（5）将锥形瓶适当倾斜（6）除去N2中的水蒸气（7）A（8）92.86%

【解析】

（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 2NaN3Na+3N2↑；

（2）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，氨气的水溶液氨水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；

（3）碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠，二者既能吸收水分，又能吸收二氧化碳气体，所以A的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气；④再打开弹簧夹，鼓入空气能将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置；计算碳酸钠的含量，需要知道样品的质量、反应前后C装置的质量，共3个数据；制备工业级NaN3时同时生成氢氧化钠，它能和空气中的二氧化碳反应生成Na2CO3；

（4）连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，如装置严密，装置内气压不变，两边高度差不变；

（5）使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是：将锥形瓶适当倾斜；

（6）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；

（7）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；

（8）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。

解得：X=92.86%

答：NaN3样品的纯度92.86%。