Question

【题目】叠氮化钠(NaN3)是一种无色无味的晶体，他在医药、炸药、照相药剂、树脂及农药合成等中应用广泛，它又是汽车安全气囊最理想的气体发生原料。有关他的制取以及纯度测定实验如下，试分析并回答：

(1)①方法一，液氨法，液氨与金属钠反应生成NaNH2，再与笑气反应(NaNH2＋N2O→NaN3＋NaOH＋Y)，Y的常用检测检验方法是_____________；

②方法二，水合肼法，N2H4H2O＋NaOH＋C2H5ONO＝ NaN3＋C2H5O H＋3H2O，C2H5ONO即亚硝酸乙酯，可用乙醇、硫酸与NaNO2来制取，其中C2H5ONO从组成看，可用另一种同分异构体代替：___________(写名称)；由此有人提出用N2H4与NaNO2在一定条件下直接制取NaN3，其化学方程式是__________；

③方法三，尿素法，尿素[CO(NH2)2]与硝酸、浓硫酸、锌电解还原、NaNO2及脱水等经一系列反应后生成NH2CON3，后者再与NaOH反应，即发生NH2CON3＋NaOH→NaN3＋Y＋Z＋H2O，生成NaN3，则Z的俗名是_____。

(2)采用如下装置测定NaN3纯度：准确称量1.40克NaN3样品，与NaClO反应产生N2并放出热量(注：杂质不与NaClO反应)。

①使小试管中的NaN3样品与NaClO溶液接触的操作是____________；该反应的化学方程式是___________；

②仪器X的名称是____________，使用冷水冷凝的目的是冷却生成的气体及____；反应前应将液面调节到量气筒的“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__________；

③常温下量气筒读数为672mL(N2的密度为1.25 gL－1)。则该NaN3样品的纯度是_______。

Answer 1

【答案】用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色 硝基乙烷 纯碱或苏打 将锥形瓶倾斜 （直形）冷凝管 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 约92.9%

【解析】

（1）①根据元素守恒，反应前后原子的种类与数目保持不变判断气体为氨气，结合氨气的检验方法回答；

②分子式相同，结构不同的有机物互为同分异构体；根据酯类水解反应与已知反应利用盖斯定律的理论分析化学方程式；

③依据元素守恒规律判断化学方程式；

（2）①根据仪器的使用方法分析；结合氧化还原反应的规律书写离子方程式；

②根据仪器的构造与用途回答；反应可能产生水蒸气，使用冷水冷凝可除去生成的气体中的水蒸气；量气管读数前，需要平衡压强；

③先根据体积和密谋计算氮气的体积，再利用关系式2NaN3→3N2计算NaN3样品的纯度。

（1）①NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和NH3，则Y为NH3，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝色，则该气体为NH3，故答案为：用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色；

②C2H5ONO与硝基乙烷互为同分异构体，可用硝基乙烷来代替；亚硝酸乙酯在碱性条件下可发送水解生成乙醇与亚硝酸钠，因此N2H4H2O＋NaOH＋C2H5ONO＝ NaN3＋C2H5OH＋3H2O可用N2H4与NaNO2在一定条件下直接制取NaN3，变换后的化学方程式为：，故答案为：硝基乙烷；；

③NH2CON3＋NaOH→NaN3＋Y＋Z＋H2O，Y为NH3，生成的Z为Na2CO3，其俗名为纯碱或苏打；

（2）①根据图示装置可知，将锥形瓶倾斜可使小试管中的NaN3样品与NaClO溶液接触，NaClO具有氧化性，可将NaN3转化为N2，自身被还原为NaCl，则反应的化学方程式为：，故答案为：将锥形瓶倾斜；；

②图示X为（直形）冷凝管；反应可能产生水蒸气，使用冷水冷凝的还可除去生成的气体中的水蒸气；量气管读数前，需要调节量气管使两侧的液面保持水平，确保气体压强与外界大气压强相等，故答案为：（直形）冷凝管；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；

③生成氮气的质量为=0.84g，

设NaN3样品的纯度X，

2NaN3 2Na+3N2↑

130 84

x1.40g 0.084g

解得：x92.9%，故答案为：约92.9%。