题目内容

【资料在线】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与可溶性的钙盐、钡盐不反应.

【问题探究】
(1)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
 
,实验室检验X气体的方法是
 

(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)
 

【Na2CO3纯度测定】
(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图实验.
①小明同学认为通过测定如图1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,设计了装置如图2.请分析:图2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小静同学认为取少量NaN3样品溶于水,滴加过量的Ba(NO32溶液也可以测定Na2CO3的质量分数,则如何判断滴加的试剂已过量
 

【NaN3纯度测定】
精确称量0.140g NaN3样品,设计如图3装置测定其纯度.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.

(4)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是:
 

(5)使用冷水冷凝的目的是:
 
.反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数时,还需要进行的操作是
 

(6)常温下测得量气管读数为67.2mL(N2的密度为1.25g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是
 
(填字母序号).
A.100mL           B.1L           C.2L
(7)计算NaN3样品的纯度
 
.(精确到0.1%)
考点:物质的相互转化和制备,实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,盐的化学性质,质量守恒定律及其应用,根据化学反应方程式的计算
专题:物质的制备,科学探究
分析:(1)根据质量守恒定律分析X,根据氨气的性质分析检验的方法;
(2)根据生成的产物中含有氢氧化钠及其性质进行分析;
(3)①根据浓盐酸具有挥发性,产生的氯化氢气体,会进入B装置进行分析;
②根据碱石灰、浓硫酸、澄清石灰水的成分和用途进行分析;
③根据碳酸钠和硝酸钡会生成白色沉淀进行分析;
(4)根据题中的反应装置进行分析;
(5)根据反应可能产生水蒸气,使用冷水冷凝可除去生成的气体中的水蒸气进行分析;
(6)根据量取体积时,量筒的量程要和所测体积相近,且只能一次量出进行分析;
(7)根据体积和密度计算氮气的质量,再利用关系式2NaN3→3N2计算NaN3样品的纯度.
解答:解:(1)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,可确定气体X的化学式为:NH3;氨气的水溶液显碱性,所以检验该气体的方法是:使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(2)生成NaN2的同时有NaOH生成,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(3)要测定某工业级NaN3样品中含有Na2CO3的质量分数,根据NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成,而Na2CO3遇盐酸、H2SO4溶液生成CO2气体,由CO2的质量可以求出Na2CO3的质量,进而求出Na2CO3的质量分数;
①装置I用浓盐酸与样品反应,浓硫酸具有挥发性,产生的氯化氢气体被装置B吸收,二氧化碳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内空气中的二氧化碳被装置B吸收,A中生成的二氧化碳不能全部进入B装置,使实验产生误差等,所以理由可能是:浓盐酸有挥发性,挥发出的氯化氢气体会被氢氧化钠溶液吸收,带来实验误差;
②装置II中A中药品是碱石灰,碱石灰可作干燥剂,能吸收空气中的水分和二氧化碳,防止空气中水蒸汽和二氧化碳干扰试验,C装置的浓硫酸干燥CO2气体,若无C装置会使实验结果偏大,CO2通入澄清石灰水,使澄清石灰水变浑浊,装置E的作用是检验二氧化碳是否被D装置完全吸收,防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置,所以图2中A的作用是:除去空气中的水和二氧化碳,若无装置C,对测定结果造成的影响是偏大,装置E的作用是:证明生成的二氧化碳在B中已全部吸收;
③碳酸钠和硝酸钡会生成白色的碳酸钡沉淀,所以判断滴加的试剂已过量的方法是:继续滴加Ba(NO32溶液,无白色沉淀生成;
(4)通过分析题中的反应装置可以看出,使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是:倾斜锥形瓶,使样品与M溶液接触;
(5)反应可能产生水蒸气,使用冷水冷凝的目的是除去生成的气体中的水蒸气,反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数时,还需要进行的操作是:调节两边液面平衡;
(6)量取体积时,量筒的量程要和所测体积相近,且只能一次量出,所以选100mL的量筒,故选:A;
(7)生成氮气的质量为67.2mL÷1000mL/L×1.25g/L=0.084g.
设NaN3样品的纯度x
2NaN3
 撞击 
.
 
2Na+3N2↑.
130             84
x?0.140g     0.084g
130
x.0.14g
=
84
0.084g

  解得:X=92.9%
答:NaN3样品的纯度92.9%.
故答案为:(1)NH3,使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(2)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(3)①浓盐酸有挥发性,挥发出的氯化氢气体会被氢氧化钠溶液吸收,带来实验误差;
②除去空气中的水和二氧化碳,偏大,证明生成的二氧化碳在B中已全部吸收;
③继续滴加Ba(NO32溶液,无白色沉淀生成
(4)倾斜锥形瓶,使样品与M溶液接触;
(5)使水蒸气液化,调节两边液面平衡;
(6)A;
(7)92.9%.
点评:在解此类题时,首先分析题中的反应流程,然后结合学过的知识和题中的知识进行分析解答.
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