Question

14．某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN₃、Fe₂O₃、KClO₄、NaHCO₃等物质，当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用．
（1）NaN₃是气体发生剂，受热分解产生N₂和Na，N₂的电子式为．
（2）Fe₂O₃是主氧化剂，与Na反应生成的还原产物为Fe（已知该反应为置换反应）．
（3）NaHCO₃是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化学方程式为2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
（4）100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N₂33.6L（标准状况）．
①用碱石灰除去的物质为CO₂、H₂O；
②该产气药剂中NaN₃的质量分数为65%．

Answer 1

分析 （1）N₂是非极性分子，分子内氮与氮之间存在三个电子对；
（2）置换反应的反应物和产物均为单质和化合物，故Fe₂O₃与Na发生置换反应的产物是Fe和Na₂O，结合氧化还原反应的理论，很容易判断出还原产物；
（3）NaHCO₃不稳定，受热易分解，生成稳定的Na₂CO₃、H₂O、CO₂；
（4）①碱石灰易吸水和二氧化碳，反应中恰好有这二种物质生成；
     ②N₂33.6L，其物质的量为1.5mol，结合原子守恒可得NaN₃的物质的量为1mol，NaN₃的质量为65克，气药剂的质量分数为65%．

解答 解：（1）N₂是非极性分子，分子内氮与氮之间存在三个电子对，电子式为，故答案为：
（2）置换反应的反应物和产物均为单质和化合物，故Fe₂O₃与Na发生置换反应的产物是Fe和Na₂O，Fe为Fe₂O₃得电子后的产物，为还原产物，故答案为：Fe；
（3）NaHCO₃不稳定，受热易分解，生成稳定的Na₂CO₃、H₂O、CO₂，反应方程式为2NaHCO₃ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O（2分），故答案为：2NaHCO₃ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（4）①气药剂反应生成的混合气体为H₂O、CO₂、N₂，碱石灰恰好能吸收水和二氧化碳，故答案为：CO₂、H₂O；
    ②33.6LN₂的物质的量为$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，化学反应过程中遵守氮原子守恒，可知NaN₃的物质的量为$\frac{1.5mol×2}{3}$=1mol，NaN₃的质量为1mol×65g/mol=65g，气药剂中NaN₃的质量分数为$\frac{65g}{100g}$×100%=65%，故答案为：65%．

点评 考查了氮气的电子式书写，氧化还原反应的理论与分析，碳酸钠的不稳定性，物质的量与质量、气体摩尔体积之间的计算，以及原子守恒等，中等难度．