Question

叠氮化钠（NaN₃）是汽车安全气囊中的主要成分，能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体将气囊鼓起。实验室测定叠氮化钠样品中NaN₃的质量分数。实验步骤如下：
①称取约2.5000g叠氮化钠试样，配成250mL溶液。
②准确量取25.00mL溶液置于锥形瓶中，用滴定管加入50.00mL 0.1000mol·L^－1
(NH₄)₂Ce(NO₃)₆（六硝酸铈铵），
[发生反应为：2(NH₄)₂Ce(NO₃)₆ +2NaN₃=4NH₄NO₃+2Ce(NO₃)₃+2NaNO₃+3N₂↑]（杂质不参与反应）。
③反应后将溶液稍稀释，然后向溶液中加入5mL浓硫酸，滴入2滴邻菲哕啉指示液，用0.0500mol·L^－1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂（硫酸亚铁铵）标准滴定溶液滴定过量的Ce⁴⁺至溶液由淡绿色变为黄红色（发生的反应为：Ce⁴⁺+Fe²⁺= Ce³⁺+Fe³⁺），消耗硫酸亚铁铵标准溶液24.00mL。
（1）步骤①配制叠氮化钠溶液时，除需用到烧杯、玻璃棒、量筒外，还用到的玻璃仪器有               、               。
（2）叠氮化钠受撞击时生成两种单质，反应的化学方程式为                               。
（3）若其它读数正确，滴定到终点后，读取滴定管中 (NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液体积按图图示读取，将导致所测定样品中叠氮化钠质量分数               （选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（4）通过计算确定叠氮化钠试样中含NaN₃的质量分数为多少（写出计算过程）。

Answer 1

（1）250mL容量瓶、胶头滴管（每空1分，共2分）
（2）2NaN₃2Na + 3N₂↑（2分）
（3）偏小（2分）
（4）n[(NH₄)₂Ce(NO₃)₆]= 0.1000mol·L^－1×50.00×10^－3L=5.000×10^－3mol
n[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂]= 0.0500mol·L^－1×24.00×10^{－3L=1.200×10－3}mol
与NaN₃反应的n[(NH₄)₂Ce(NO₃)₆]= 5.000×10^－3mol－1.200×10^－3mol
=3.800×10^－3mol
ω==0.9880  (共6分)

试题分析：配置一定物质的量浓度的溶液需用到250mL容量瓶、胶头滴管等仪器；（2）该物质只有两种元素，故只能生成氮气和金属钠；（3）该操作的原理是加入一定量的（足量）(NH₄)₂Ce(NO₃) ₆反应完全NaN₃，再滴定剩余的(NH₄)₂Ce(NO₃)₆，根据差值计算出上述反应中反应物的量，故仰视滴定管导致标准液读数偏大，溶液体积增大，第一步反应(NH₄)₂Ce(NO₃) ₆量偏少，样品中叠氮化钠质量分数变小；
（4）总量n[(NH₄)₂Ce(NO₃)₆]= 0.1000mol·L^－1×50.00×10^－3L=5.000×10^－3mol
参与第二步反应的量 n[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂]= 0.0500mol·L^－1×24.00×10^{－3L=1.200×10－3}mol
与NaN₃反应的n[(NH₄)₂Ce(NO₃)₆]= 5.000×10^－3mol－1.200×10^－3mol
=3.800×10^－3mol
ω==0.9880