Question

【题目】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．
（1）【应用研究】：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。
（2）【制备研究】：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2NaNH3＋N2O = NaN3＋NaOH＋X，实验室检验X气体使用的试纸是湿润的。
（3）【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）。

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。
（4）【NaN3纯度测定】
精确称量0.140 g NaN3样品，设计如图装置，测定其纯度。已知2 NaN3 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。

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。
（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67.2 mL(N2的密度为（1.25 g/L)，则实验中选用的量气管规格合适的是（填字母序号）。
A.100 mL
B.1 L
C.2 L
（8）计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）。

Answer 1

【答案】
（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）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 2Na+	3N2↑
130	84
x×0.140g	0.084g

解得：X=92.86%答：NaN3样品的纯度92.86%。
【解析】解：（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解为Na、N2，即反应物是NaN3，生成物是Na、N2，条件是撞击，所以反应方程式为 2NaN32Na+3N2↑；
（2）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为氨气，氨水呈碱性，检验时用无色酚酞试纸或红色石蕊试纸；
（3）碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠，二者既能吸收水分，又能吸收二氧化碳气体，所以A的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气；④再打开弹簧夹，鼓入空气能将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置；计算碳酸钠含量，要知道样品的质量、反应前后C装置的质量，共3个数据；制备工业级NaN3时同时生成氢氧化钠，它能和空气中的二氧化碳反应生成Na2CO3；
（4）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，如装置严密，装置内气压不变，两边高度差不变；
（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，让小试管中的药品流出来；
（6）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；为了排除两侧液面不水平，液柱形成的压强对气体体积大小有影响，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）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；
所以答案是：（1）2NaN32Na+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%。

【考点精析】本题主要考查了质量守恒定律及其应用和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识点，需要掌握①质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中；③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质（如气体）有无遗漏；注意：a、配平 b、条件 c、箭号才能正确解答此题．