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亳秒内引发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1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反应结束，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_______个数据。根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因_________。

[NaN3纯度测定]

精确称量0.140gNaN3样品，设计如图2装置，测定其纯度，已知2NaN3→3N2(NaNz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，先需要进行的操作是_______；

(7)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

(8)计算NaN3样品的纯度为____。

Answer 1

【答案】 无色酚酞试纸或红色石蕊试纸 除去空气中的二氧化碳和水蒸气 鼓入空气 3 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 不变 使锥形瓶倾斜 除去生成的气体中的水蒸气 调节量气管，使两侧的液面保持水平 A 92.86%

【解析】

[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，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：；

（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为氨气，氨水呈碱性，检验时用无色酚酞试纸或红色石蕊试纸。

（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；计算碳酸钠含量，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溶液接触的操作是使锥形瓶倾斜，让小试管中的药品流出来。

（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；为了排除两侧液面不水平，液柱形成的压强对气体体积大小有影响，反应后读数时，还需要进行的操作是调节量气管使，两侧的液面保持水平。

（7）量取体积时，量气筒的量程要和所测体积相近，且只能一次量出，所以选100mL的量气筒，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

X=92.86%

NaN3样品的纯度92.86%。