Question

【题目】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。

【查阅资料】：

①NaN3受撞击会迅速分解生成Na、N2，写出该反应的化学方程式 。

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工业上制备方法是：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 。

【问题探究】：（一）测定某工业级NaN3样品中Na2CO3的质量分数

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

（2）某同学设计如图装置测出碳酸钠的质量分数，其实验数据记录如下：

称量项目	称量时间	质量（g）
试样		100.00
装置+稀硫酸质量		241.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后15秒	339.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后35秒	339.00
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后55秒	339.00

①写出锥形瓶中发生的反应方程式： ；

②若无浓硫酸的洗气装置，会使测定的结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）；

③利用表中数据计算出碳酸钠的质量分数为 。

【问题探究】：（二）测定某工业级样品中NaN3的质量分数

小谈同学精确称量0.140 g NaN3样品，设计如图装置测定其质量分数。

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。

（1）检查该装置气密性的方法是：连接好装置，从水准管注水， ，说明气密性良好。

（2）使用冷水冷凝的目的是： 。

（3）倾斜锥形瓶使小试管中的NaN3样品与M溶液接触充分反应。 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

（4）计算工业级样品中NaN3的质量分数（写出计算过程，结果保留0.1%）。

Answer 1

【答案】2NaN3 ==2Na+3N2 NH3 （一）（1）2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O; （2）①Na2CO3+H2SO4==2Na2 SO4 +H2O+CO2↑②偏大③5.3%（二）（1）左右两边出现稳定的液面差（2）使水蒸气液化（或除去水蒸气）（3）A（4）92.9%

【解析】

试题分析：①NaN3受撞击会迅速分解生成Na、N2，反应的化学方程式2NaN3 ==2Na+3N2 ；化学方程式中2NaNH2＋N2O = NaN3＋NaOH＋X；则X的化学式的确定根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数量不变，可知X的化学式为NH3；（一）（1）根据叠氮钠的工业制法可知，叠氮钠制取的过程中含有氢氧化钠，故含有碳酸钠的原因为2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O;（2）①锥形瓶中发生的反应方程式：Na2CO3+H2SO4==2Na2 SO4 +H2O+CO2↑；②若无浓硫酸的洗气装置，散失到空气中的二氧化碳是潮湿的，因此会使测定的结果偏大；③碳酸钠的质量为x

Na2CO3+ H2SO4==2Na 2SO4+H2O+CO2↑

106 44

X (100+241.2-339.00)

106/44=X/ (100+241.2-339.00)

X=5.3g

碳酸钠的质量分数为5.3g/100g×100%=5.3%

（二）（1）检查该装置气密性的方法是：连接好装置，从水准管注水，左右两边出现稳定的液面差，说明气密性良好；（2）使用冷水冷凝的目的是使水蒸气液化（或除去水蒸气）；（3）根据选择量器近而大的标准可知，选用的量气管规格合适的是100mL，（4）工业级样品中NaN3的质量为X

2NaN3 ==2Na+3N2

130 84

X 67.2/1000×1.25

130/84=X/（67.2/1000×1.25）

X=0.13g

样品中NaN3的质量分数为0.13g/0.14g×100%=92.9%。