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受撞击会生成Na.N2．②NaN3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和氨气(NH3)．[问题探究]⑴汽车题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（10分）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受撞击会生成Na、N₂．
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和氨气（NH₃）．
【问题探究】
⑴汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN₃迅速分解，写出该反应的化学方程式：
                ①            。
⑵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           。
⑶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      ③        。
②小刚同学在大家讨论的基础上，设计了装置II．请分析：装置II中A的作用   ④；若无装置C，对测定结果造成的影响是  ⑤  （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；
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       ⑥       （填字母序号，可重复）．
⑷该小组对某一工业级NaN₃样品进行检测。取100克该样品于烧杯中，加水将其溶解，然后逐滴加入一定溶质质量分数的稀硫酸并不断振荡。
首先发生的反应是：2Na₂CO₃+H₂SO₄=2NaHCO₃+Na₂SO₄；然后发生的反应是：2NaHCO₃+H₂SO₄= Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；在上述过程中生成二氧化碳的质量与加入稀硫酸质量的关系如图甲所示。

①请你根据以上信息，在图乙的坐标系中画出检测过程中烧杯中溶液的质量随滴加硫酸溶液质量的变化曲线。
②计算该样品中纯碱的质量分数。

①2NaN₃

2Na+3N₂↑
② 2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
③ 浓盐酸有挥发性，挥发出的氯化氢气体会带来实验误差
④ 吸收空气中的二氧化碳和水 ⑤ 偏大 ⑥ bcadca

纯碱的质量分数10.6%

①NaN₃受撞击会生成Na、N₂，②氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠，②根据浓盐酸后挥发性进行分析，④碱石灰是CaO和 NaOH的混合物能吸收空气中的二氧化碳和水，⑤根据浓硫酸后吸水性进行分析
由图可知生成二氧化碳的质量是4.4g,根据化学方程式列比例式进行解答

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温度(℃)	0	20	40	60	80	100
NaOH溶解度(g)	31	91	111	129	313	336
Ca(OH)₂溶解度(g)	0.19	0.17	0.14	0.12	0.09	0.08

【提出问题1】固体A中的成分是什么？
【猜想与假设1】
甲同学：只有CaCO₃
乙同学：CaCO₃，Ca(OH)₂
乙同学猜想可能含有的Ca(OH)₂理由是。
【实验与探究】甲、乙同学为了验证各自的猜想，分别进行了实验：

实验内容	实验现象	实验结论
甲同学：取少量固体于试管中，再加入稀盐酸。	有气泡产生	自己的猜想正确
乙同学：取少量固体于试管中，加水充分振荡，过滤，向滤液中滴加___ 。	溶液由无色变为红色	自己的猜想正确

【反思与评价】小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明他的猜想，理由是
__________________________                                   __________；
结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确，因此小组同学确定了固体A的成分。
【提出问题2】溶液B中溶质的成分是什么？
【猜想与假设2】
丙同学：NaOH，Na₂CO₃
丁同学：NaOH，Ca(OH)₂
戊同学：NaOH
【表达与交流】结合对固体成分的探究，同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确，
理由是__________________                                 _________________。
该小组同学欲将溶液B加热浓缩，加热不久，溶液出现浑浊，只好停止加热，请解释加热时溶液出现浑浊的原因
                                                                         。
该小组同学立即变换方案，向溶液B中继续滴加碳酸钠溶液至不再产生沉淀为止，过滤，再将滤液加热蒸发，冷却结晶，过滤得纯净的氢氧化钠固体。

（14分）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。
【产品原理】
该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl。
生产原理是：将NH₃和CO₂通入饱和食盐水中得到NaHCO₃晶体和NH₄Cl溶液，反应的化学方程式为：；后分离出NaHCO₃，加热制得纯碱。
【生产流程】

△

物质	NaCl	NaHCO₃	NH₄Cl	NH₃	CO₂
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9

【问题讨论】
⑴操作Ⅰ、Ⅱ中，相同操作的名称为    。反应①中发生了两个反应，写出其中一个化学方程式：   ，反应①加适量的盐酸，适量是指      。
⑵检验挥发性气体C的方法      。
⑶上述生产流程中可循环使用的是          （填序号）。
A．挥发性气体C        B．溶液D       C．氢氧化镁      D．化肥NH₄Cl
【组成确定】
⑴称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；
⑵另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质      （写化学式）。
【含量测定】

	实验一	实验二	实验三	实验四
固体混合物溶液质量	100g	100g	100g	100g
加入CaCl₂溶液质量	10g	20g	30g	40g
生成的沉淀的质量	4g	ｍ	10g	10g

称取该纯碱样品44 g固体混合物，加水配成400g溶液，平均分为四份，然后分别加入一定质量分数的CaCl₂溶液，实验数据见表：
请分析表中数据回答并计算：
⑴ｍ= g；
⑵在实验三中，完全反应后所得溶液中溶质氯化钠的质量分数是多少？(要求写计算过程，结果保留0.1%)
【总结反思】
请通过计算并结合下表判断此纯碱样品等级为品，在上述纯碱含量测定中，将CaCl₂溶液改为BaCl₂溶液，测定误差会减小。

（12分）某校化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验。

实验目的：(1)用高锰酸钾制取一瓶氧气，做细铁丝燃烧的实验。
(2)粗略测定加热2 g高锰酸钾所收集到的氧气体积。
反应原理：(用化学方程式表示)
(1)高锰酸钾制氧气：_______________________________________
(2)细铁丝在氧气中燃烧：_______________________________。
装置连接：为达到实验目的(2)，各装置的正确连接顺序是：(填接口的字母)
a→(      )(     ) →d
问题分析：
(1)实验过程发现B瓶中的水变红了，原因是：________________。
(2)用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作可能是：_______________________________________________________。
(3)本实验中，收集氧气的时机是加热后马上收集，若是在气体连续不断产生之后才开始收集，则测得的氧气的体积会比比实际值       （填“偏大”或“偏小”或“不变”）。
(4) 实验结束时，乙同学发现收集到的O₂大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想I：反应生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反应生成的K₂Mn0₄分解放出O₂。
做出上述两个猜想的理由是                        。
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的Mn0₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得Mn0₂的质量不变。则猜想________________错误。
②第二组同学取K₂Mn0₄在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是_________________ 。

（5分）现欲探究一固体混合物A的成分，已知其中可能含有Mg(OH)₂、FeCl₃、NH₄Cl、 (NH₄)₂SO₄四种物质中的两种或多种。按图所示进行实验，出现的现象如图所示（设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应）。

试根据实验过程和发生的现象填写以下空白：
（1）产生的气体B的化学式为              。
（2）混合物A中，一定不存在的物质是         原因是

（3）溶液F中含有的阳离子是（写离子符号）                        。
（4）写出实验过程④中发生化学反应的方程式                               。

某活动小组的同学对碳酸钠与稀盐酸反应进行了下列探究：
【探究一】向放有一支燃着的蜡烛的烧杯中加适量碳酸钠和盐酸(如图所示)：

（1）蜡烛燃烧变化的现象是：。
（2）根据该实验现象推测碳酸钠与盐酸反应产生的气体可用于（写出用途）。
【探究二】利用碳酸钠与盐酸的反应，可否用于验证质量守恒定律进行了探究，实验如下，如图所示，

在（吸滤）瓶中加入适量的碳酸钠粉末，在小试管中加入盐酸。将小试管放入吸滤瓶中，并用止水夹夹住支管处的橡皮管。称量整个装置的质量，记录读数。将吸滤瓶倾斜，使小试管中的盐酸倾倒入瓶中，与碳酸钠粉末反应。可观察到如图二所示的现象。再次称量整个装置的质量，记录读数。
两次读数 (填“是”或“否”)相等。理由是。
【探究三】碳酸钠与盐酸反应后剩余溶液的成分探究(假设二氧化碳已完全放出，杂质溶于水，不参加反应且呈中性)。甲、乙两同学分析认为剩余溶液中一定含有氯化钠，可能有盐酸或碳酸钠。为验证是否含有盐酸，他们采用了不同方法进行实验，得到了相同的结论。
查找资料：氯化钠溶液呈中性

	实验操作	实验现象	结论
甲	取样于试管中，滴加试液	试液变红	有盐酸
乙	取样于试管中，逐滴滴加碳酸钠溶液		有盐酸

【探究四】某兴趣小组同学向盛有6.0g纯碱样品的烧杯里加入40.0g盐酸，实验测定完全反应后烧杯中剩余物的质量为43.8g，且溶液显酸性。（假设纯碱样品中的杂质不与盐酸反应）求：
（1）产生的二氧化碳的质量为 g。
（2）纯碱样品中碳酸钠的质量（写出计算过程）。

（2012?怀化）以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据（常温通常指20℃；“浓度”指溶质的质量分数）

实验序号	过氧化氢溶液浓度/%	过氧化氢溶液质量/g	温度/℃	二氧化锰用量/g	氧气体积/ml	反应所需时间/s
①	5	12	20	0.2	125	11
②	30	12	20	0.2	125	2
③	30	12	40	/	125	148
④	30	12	90	/	125	82

（2）通过对比实验　　和　　可知，化学反应快慢与温度的关系是　       　．
（3）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是　           　．
（4）某实验室需配置450克5%的过氧化氢溶液，其操作为：往一定量30%的过氧化氢溶液中加入　　克水，然后用　  　（填仪器名称）搅拌均匀．

某同学为验证炭在氧气中不完全燃烧的产物既有CO又有CO₂，设计如图所示流程进行实验，根据所学知识回答相关问题．

（1）按上面连接好装置，在装入药品之前，必须进行的操作是　       　；
（2）B装置中NaOH浓溶液的作用是　           　；
（3）实验开始时，必须先通入混合气体一段时间再点燃酒精喷灯加热，目的是　    　；
（4）根据设计意图，观察到　    　（填写实验现象）时，证明混合气体中既有CO又有CO₂；
（5）从环保角度分析，该流程设计中的一处明显不足是　           　．

（3分）某化学兴趣小组进行了如图所示的喷泉实验，将胶头滴管中的水挤入烧瓶，然后打开止水夹，在烧瓶内出现美丽的红色喷泉。

(1)请从上述现象中推测氨气具有的两点性质：
(2)下列常用干燥剂中不能干燥氨气的是( )
A.浓硫酸 B．固体氢氧化钠 C.生石灰

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