【題目】疊氮化鈉(NaN3)被廣泛應(yīng)用于汽車安全氣囊,某興趣小組對其進(jìn)行下列研究.

【應(yīng)用研究】:(1)汽車經(jīng)撞擊后,30毫秒內(nèi)引發(fā)NaN3,迅速分解為Na、N2,反應(yīng)方程式為____

【制備研究】:(2)將金屬鈉與液態(tài)氨反應(yīng)得NaNH2,再將NaNH2與N2O反應(yīng)可生成NaN3、NaOH和氣體X,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaNH3+N2O = NaN3+NaOH+X,實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)X氣體使用的試紙是濕潤的________

【Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定】:工業(yè)級NaN3中常含有少量的Na2CO3,為測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)設(shè)計(jì)如圖,裝置(已知H2SO4溶液與NaN3,反應(yīng)不生成氣體)。

(3)裝置A的作用是________。

設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟為:

①精確稱量樣品,檢查裝置氣密性;

②打開彈簧夾,鼓入空氣,稱量裝置C;

③關(guān)閉彈簧夾,打開分液漏斗活塞;

④再打開彈簧夾,________;

⑤再次稱量裝置C。

計(jì)算碳酸鈉含量至少需要測定________(填數(shù)字)個(gè)數(shù)據(jù)。根據(jù)制備反應(yīng),分析工業(yè)級NaN3中含有Na2CO3的可能原因________。

【NaN3純度測定】

精確稱量0.140 g NaN3樣品,設(shè)計(jì)如圖裝置,測定其純度。已知2 NaN33N2 (NaN3中的N全部轉(zhuǎn)化為N2,其他產(chǎn)物略),反應(yīng)中放出大量的熱。

(4)檢查該裝置氣密性的方法是連接好裝置,從水準(zhǔn)瓶注水,量氣管中液面與右邊液面形成高度差,做好標(biāo)記,一段時(shí)間后,兩邊高度差________(填“變大”、“變小”或“不變”),說明氣密性良好。

(5)使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸的操作是________。

(6)使用冷水冷凝的目的是________。反應(yīng)前應(yīng)將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度,并使兩邊液面相平,反應(yīng)后讀數(shù)時(shí),還需要進(jìn)行的操作是________

(7)常溫下測得量氣管讀數(shù)為67.2 mL(N2的密度為(1.25 g/L),則實(shí)驗(yàn)中選用的量氣管規(guī)格合適的是________(填字母序號)。

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

(8)計(jì)算NaN3樣品的純度(寫出計(jì)算過程)。_________________

【答案】 2NaN3 2Na+3N2 無色酚酞試紙或紅色石蕊試紙 除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣 鼓入空氣 3 制備過程中未除凈的氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成的 不變 使錐形瓶傾斜 除去生成的氣體中的水蒸氣 調(diào)節(jié)量氣管,使兩側(cè)的液面保持水平 A 92.86%(氮?dú)赓|(zhì)量、疊氮化鈉質(zhì)量、疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)各1分)

【解析】(1)汽車經(jīng)撞擊后,30毫秒內(nèi)引發(fā)NaN3迅速分解為Na、N2,即反應(yīng)物是NaN3,生成物是Na、N2,條件是撞擊,所以反應(yīng)方程式為 2NaN3 2Na+3N2↑.(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變,可確定氣體X的化學(xué)式為:NH3.(3)堿石灰的主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉,二者既能吸收水分,又能吸收二氧化碳?xì)怏w,所以A的作用是除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣;④再打開彈簧夾,鼓入空氣能將裝置中殘留的二氧化碳全部排入BC裝置.為測定碳酸鈉的含量只是要稱量樣品的質(zhì)量和氫氧化鈉吸收二氧化碳前后的質(zhì)量,(4)制備工業(yè)級NaN3時(shí)同時(shí)生成氫氧化鈉,它能和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成Na2CO3

連接好裝置,從水準(zhǔn)瓶注水,量氣管中液面與右邊液面形成高度差,做好標(biāo)記,一段時(shí)間后,如裝置嚴(yán)密,裝置內(nèi)氣壓不變,兩邊高度差不變.(5)使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸的操作是使錐形瓶傾斜(6)使用冷水冷凝的目的是除去生成的氣體中的水蒸氣 。反應(yīng)前應(yīng)將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度,并使兩邊液面相平,氣體的體積受壓強(qiáng)影響;反應(yīng)后讀數(shù)時(shí),還需要進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)量氣管,使兩側(cè)的液面保持水平,液面上壓強(qiáng)相同。(7)常溫下測得量量取體積時(shí),量筒的量程要和所測體積相近,且只能一次量出,所以選100mL的量筒.

(8)生成氮?dú)獾馁|(zhì)量為67.2mL÷1000mL/L×1.25g/L=0.084g.

設(shè)NaN3樣品的純度X

2NaN32Na+3N2↑.

130 84

X×0.140g 0.084g

130/ X×0.140g=84/ 0.084g

解得:X=92.86%

答:NaN3樣品的純度92.86%

練習(xí)冊系列答案
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選項(xiàng)

A

O2

H2SO4

紫色石蕊試液

B

CO2

H2O

無色酚酞試液

C

CO

CaOH2

紫色石蕊試液

D

CO2

NaOH

無色酚酞試液

A. A B. B C. C D. D

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(1)已知X是金屬單質(zhì),則X可以是 .(填一種即可)

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選項(xiàng)

物質(zhì)

所含雜質(zhì)

除去雜質(zhì)的方法

A

銅粉

鐵粉

加入過量稀鹽酸,過濾

B

二氧化碳

一氧化碳

通入氧氣,點(diǎn)燃

C

硝酸銅溶液

硝酸銀

加入過量的銅粉,過濾

D

氫氧化鈉溶液

碳酸鈉

加入適量的稀鹽酸

A. A B. B C. C D. D

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___________

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___________

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___________

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___________

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