题目内容
【题目】NaN3(叠氮化钠)是一种易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇,不溶于乙醚,常用作汽车安全气囊中的药剂.实验室制取叠氮化钠的原理、实验装置及步骤如下:
实验步骤如下:
①打开装置D导管上的旋塞,加热制取氨气.
②再加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,再停止加热D并关闭旋塞.
③向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210一220℃,然后通入N2O.
④冷却,向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),减压浓缩、结晶.
⑤过滤,用乙醚洗涤,晾干.
已知:NaNH2熔点210℃,沸点400℃,在水溶液中易水解.
回答下列问题:
(1)图中仪器a用不锈钢材质而不用玻璃,其主要原因是___.
(2)装置B中盛放的药品为___;装置C的主要作用是___.
(3)步骤①先加热通氨气的目的是___;步骤②氨气与熔化的钠反应的方程式为___.
(4)步骤③b容器充入的介质为植物油,进行油浴而不用水浴的主要原因是___.
(5)生成NaN3的化学方程式为___.
(6)步骤⑤用乙醚洗涤的主要目的是___.
【答案】反应过程中能生成NaOH腐蚀玻璃碱石灰或固体NaOH冷凝分离出水排尽装置中的空气2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑水的沸点为100℃,不能达到反应控制的温度210-220℃,故用油浴加热NaNH2+N2ONaN3+H2O减少晶体的损失,有利于产品迅速干燥。
【解析】
(1)生成NaN3的化学方程式为:NaNH2+N2ONaN3+H2O,反应过程中生成的水,又会与钠反应生成NaOH腐蚀玻璃,故答案为:反应过程中能生成NaOH腐蚀玻璃;
(2)制备的氨气中含有大量的水,用C装置盛放碱石灰干燥氨气, 用C装置冷凝分离出水,故答案为:碱石灰或固体NaOH、冷凝分离出水;
(3)步骤①先加热通氨气的目的是排尽装置中的空气。步骤②氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为:2Na+2NH32NaNH2+H2,故答案为:排尽装置中的空气、2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑;
(4)水的沸点为100℃,不能达到反应控制的温度210一220℃,故用油浴加热,故答案为:水的沸点为100℃,不能达到反应控制的温度210-220℃,故用油浴加热;
(5)反应物为N2O和NaNH2,生成物有NaN3,反应方程式为:NaNH2+N2ONaN3+H2O;故答案为:NaNH2+N2ONaN3+H2O;
(6)NaN3不溶于乙醚,用减少乙醚洗涤能减少晶体的损失,乙醚易挥发,有利于产品快速干燥。故答案为:减少晶体的损失,有利于产品迅速干燥。
【题目】五种短周期元素的部分性质数据如下:
元素 | T | X | Y | Z | W |
原子半径(mm) | 0.037 | 0.075 | 0.099 | 0.102 | 0.143 |
最高或最低化合价 | +1 | +5,-3 | +7,-1 | +6,-2 | +3 |
(1)Z离子的结构示意图为_______________。
(2)关于Y、Z两种元素,下列叙述正确的是__________(填序号)。
a 简单离子的半径Y>Z
b 气态氢化物的稳定性Y比Z强
c 最高价氧化物对应水化物的酸性Z比Y强
(3)甲是由T、X两种元素形成的10e-分子,乙是由Y、W两种元素形成的化合物。某同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,将甲的浓溶液逐滴加入到NaOH固体中,烧瓶中即有甲放出,原因是____________________________。一段时间后,观察到试管中的现象是_________________________,发生反应的离子方程式是___________________________。
(4)XO2是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一。它被氢氧化钠溶液吸收的化学方程式是: 2XO2+2NaOH=M+NaXO3+H2O (已配平),产物M中元素X的化合价为__________。
【题目】研究含氮化合物对能源、环保和生产具有重要的意义。请回答下列问题:
(1)在2 L密闭容器内, 800 ℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
①如图所示A点处v正___(填“>”、“<”或“=”,下同)v逆,A点处v正___B点处v正。
②如图所示的曲线,其中表示NO2的变化的曲线是________(填a、b、c、d等字母)。用O2表示2 s内该反应的速率v=________。
(2)已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,
则,1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是______能量的过程(填“吸收”或“释放”),由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程________(填“吸收”或“释放”)_______kJ能量(用含字母a、b、c的关系式表达)。