题目内容
【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)
(1)NaN3遇盐酸、硫酸溶液无气体生成;
(2)碱石灰是CaO和 NaOH的混合物;
(3)NaN3的制备方法是: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NH3。
(问题探究)
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3迅速分解生成两种单质,写出该反应的化学方程式_____。
(2)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因是(用化学方程式表示)_____。
(3)为测定某工业级NaN3样品中含有Na2CO3的质量分数,化学小组同学设计了如下实验装置:
①小明同学认为通过测定装置 I中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的纯度,小组内同学通过讨论认为不可以,其理由可能是_____。
②小刚同学在大家讨论的基础上,设计了装置II。请装置II中A的作用是_____;若无装置C,对测定结果造成的影响是_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),装置E的作用是_____。
③根据装置II,小组同学设计的实验步骤有:a. 称量装置D;b. 称量样品,检查装置气密性;c. 打开弹簧夹,鼓入空气;d. 打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞和玻璃塞。其正确顺序为_____(填字母序号,可重复)。
【答案】2NaN32Na+3N2↑ CO2+NaOH=Na2CO3+H2O 浓盐酸易挥发,产生的氯化氢气体被装置B吸收;CO2气体逸出时带出的水蒸气在装置B中冷凝而被吸收;装置A、B内空气中的CO2被装置B吸收;A中生成的CO2不能全部进入B装置,使实验产生误差等。(答到其中一点即可) 吸收空气中的CO2(或CO2和水蒸气) 偏大 检验CO2是否被D装置完全吸收,防止空气中的CO2和水蒸气进入D装置(答出前一点即可) bcadca
【解析】
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3迅速分解生成两种钠和氮气的化学方程式:2NaN32Na+3N2↑;
(2)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因是:二氧化碳与氢氧化钠反应产生碳酸钠和水:CO2+NaOH=Na2CO3+H2O;
(3)①小明同学认为通过测定装置 I中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的纯度,小组内同学通过讨论认为不可以,其理由可能是:1、浓盐酸易挥发,产生的氯化氢气体被装置B吸收;2、装置A、B内空气中的CO2被装置B吸收;3、A中生成的CO2不能全部进入B装置,使实验产生误差等。
②设计装置II:装置II中A中的碱石灰的作用是:吸收空气中的水和二氧化碳,防止干扰实验;若无干燥剂浓硫酸装置C,则有部分水蒸气会随着气体进入装置D,导致测定结果偏大,装置E中氢氧化钙溶液的的作用是:即能检验CO2是否被D装置完全吸收,也能防止空气中的CO2和水蒸气进入D装置。
③根据装置II,小组同学设计的实验步骤正确顺序为:b. 称量样品,检查装置气密性;c. 打开弹簧夹,鼓入空气;a. 称量装置D;d. 打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞和玻璃塞;c. 打开弹簧夹,鼓入空气;a. 称量装置D。
正确顺序为:bcadca。