Question

汽車安全氣囊是行車安全的重要保障．當(dāng)車輛發(fā)生碰撞的瞬間，安全裝置通電點(diǎn)火使其中的固體粉末釋放出大量的氮?dú)庑纬蓺饽�，從而保護(hù)司機(jī)及乘客免受傷害．為研究安全氣囊工作的化學(xué)原理，取安全裝置中的固體粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．經(jīng)組成分析，確定該粉末僅含有Na、Fe、N、O四種元素．水溶性實(shí)驗(yàn)表明，固體粉末部分溶解．經(jīng)檢測(cè)，可溶物為化合物甲，不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸．取13.0g化合物甲（摩爾質(zhì)量為65g/mol），加熱使其完全分解，生成氮?dú)夂蛦钨|(zhì)乙，生成的氮?dú)庹酆铣蓸?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L．單質(zhì)乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應(yīng)生成一種堿性氧化物丙和另一種單質(zhì)．化合物丙與空氣接觸可轉(zhuǎn)化為可溶性鹽．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）甲受熱分解的化學(xué)方程式為

 

．
（2）丙的電子式為

 

．
（3）以下物質(zhì)中，有可能作為安全氣囊中紅棕色粉末替代品的是

 

．
A．KCl            B．KOH           C．Na₂S              D．CuO．

Answer 1

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷,氮的氧化物的性質(zhì)及其對(duì)環(huán)境的影響

專題：推斷題,氮族元素

分析：粉末僅含Na、Fe、N、O四種元素．水溶性試驗(yàn)表明，固體粉末部分溶解，經(jīng)檢測(cè)，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸，則該紅棕色固體是氧化鐵；取13.0g化合物甲，加熱使其完全分解，生成氮?dú)夂蛦钨|(zhì)乙，則甲中含有兩種元素，甲是可溶性物質(zhì)，單質(zhì)乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應(yīng)生成化合物丙和另一種單質(zhì)，則乙為Na，氮?dú)馕镔|(zhì)的量=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol、其質(zhì)量=0.3mol×28g/mol=8.4g，故Na元素質(zhì)量=13g-8.4g=4.6g，物質(zhì)的量=

4.6g

23g/mol

=0.2mol，故甲中Na、N原子數(shù)目之比=0.2mol：0.3mol×2=1：3，則甲為NaN₃，鈉和氧化鐵反應(yīng)生成氧化鈉和鐵，所以丙是氧化鈉，氧化鈉與空氣接觸可轉(zhuǎn)化為碳酸鈉，還有氧氣生成，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)分析解答．

解答： 解：粉末僅含Na、Fe、N、O四種元素．水溶性試驗(yàn)表明，固體粉末部分溶解，經(jīng)檢測(cè)，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸，則該紅棕色固體是氧化鐵；取13.0g化合物甲，加熱使其完全分解，生成氮?dú)夂蛦钨|(zhì)乙，則甲中含有兩種元素，甲是可溶性物質(zhì)，單質(zhì)乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應(yīng)生成化合物丙和另一種單質(zhì)，則乙為Na，氮?dú)馕镔|(zhì)的量=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol、其質(zhì)量=0.3mol×28g/mol=8.4g，故Na元素質(zhì)量=13g-8.4g=4.6g，物質(zhì)的量=

4.6g

23g/mol

=0.2mol，故甲中Na、N原子數(shù)目之比=0.2mol：0.3mol×2=1：3，則甲為NaN₃，鈉和氧化鐵反應(yīng)生成氧化鈉和鐵，所以丙是氧化鈉，
（1）甲為NaN₃，分解生成鈉和氮?dú)猓�反�?yīng)的方程式為2NaN₃=2Na+3N₂↑，故答案為：2NaN₃=2Na+3N₂↑；
（2）丙為氧化鈉，其電子式為，故答案為：；
（3）氧化鐵作氧化劑，且能和鈉發(fā)生置換反應(yīng)，則選取的替代品應(yīng)該具有氧化性，且能和鈉發(fā)生置換反應(yīng)，從氧化性角度分析KNO₃、CuO均可，但KNO₃本身受熱分解，產(chǎn)生氧氣與氮?dú)夥磻?yīng)，故答案為：D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，屬于計(jì)算型推斷，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，綜合考查元和化合物的知識(shí)，明確物質(zhì)的性質(zhì)及其顏色是解本題關(guān)鍵，難度較大．