题目内容
叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某兴趣小组对其进行下列研究.
应用研究:
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3,迅速分解为Na、N2,反应方程式为 .
制备研究:
(2)将金属钠与液态氨反应得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,实验室检验X气体使用的试纸是湿润的 .
Na2CO3质量分数测定:工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置(已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体).
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/2014082410580294620769.png)
(3)装置A的作用是 .设计的实验步
骤为:①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置C;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹, ;⑤再次称量装置C.计算碳酸钠含量至少需要测定 (填数字)个数据.根据制备反应,分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因 .
NaN3纯度测定:
精确称量0.140g NaN3样品,设计如图装置,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)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差 (填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好.
(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是 .
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/2014082410580296214526.png)
(6)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 .
(7)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
(8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程).
应用研究:
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3,迅速分解为Na、N2,反应方程式为 .
制备研究:
(2)将金属钠与液态氨反应得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,实验室检验X气体使用的试纸是湿润的 .
Na2CO3质量分数测定:工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置(已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体).
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/2014082410580294620769.png)
(3)装置A的作用是 .设计的实验步
骤为:①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置C;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹, ;⑤再次称量装置C.计算碳酸钠含量至少需要测定 (填数字)个数据.根据制备反应,分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因 .
NaN3纯度测定:
精确称量0.140g NaN3样品,设计如图装置,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)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差 (填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好.
(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是 .
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/2014082410580296214526.png)
(6)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 .
(7)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
(8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程).
(1)2NaN3
2Na+3N2↑;
(2)无色酚酞试纸或红色石蕊试纸;
(3)除去空气中的二氧化碳和水蒸气;鼓入空气;3;制备过程中未除净的氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成的;
(4)不变;
(5)使锥形瓶倾斜;
(6)除去生成的气体中的水蒸气;调节量气管使,两侧的液面保持水平;
(7)A;
(8)92.86%
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241058030401247.png)
(2)无色酚酞试纸或红色石蕊试纸;
(3)除去空气中的二氧化碳和水蒸气;鼓入空气;3;制备过程中未除净的氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成的;
(4)不变;
(5)使锥形瓶倾斜;
(6)除去生成的气体中的水蒸气;调节量气管使,两侧的液面保持水平;
(7)A;
(8)92.86%
试题分析:(1)汽车经撞击后, NaN3,迅速分解为Na、N2,反应方程式为2 NaN3
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241058030401247.png)
(2)将金属钠与液态氨反应得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,由质量守恒定律可得,X为NH3,能使酚酞变红色,或者使石蕊变蓝色,故实验室检验X气体使用的试纸是湿润的无色酚酞试纸或红色石蕊试纸;
(3)装置A中盛有碱石灰,作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气。设计的实验步骤为:①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置C;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹,鼓入空气;⑤再次称量装置C.计算碳酸钠含量至少需要测定3个数据。根据制备反应,分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因是:制备过程中未除净的氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成的。
(4)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差不变,说明气密性良好。
(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是使锥形瓶倾斜。
(6)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量气管使,两侧的液面保持水平。
(7)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100ml的。选A。
(8)计算NaN3样品的纯度。
解: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 → 3N2
130 84
X×0.140g 0.084g
130:84= X×0.140g:0.084g
X="92.86%"
答:NaN3样品的纯度92.86%。
点评:本题综合性很强,难度较大,实验探究过程中,要充分利用题中给定的信息。根据化学方程式计算,要注意解题的步骤,设、写、找、列、解、答。
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