Question

12．叠氮化钠（NaN₃）被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究．
【查阅资料】
①NaN₃受撞击会生成Na、N₂．  
②NaN₃遇盐酸、H₂SO₄溶液没有气体生成．
③碱石灰是CaO和 NaOH的混合物．
④NaN₃的制备方法是：将金属钠与液态氨反应制得NaNH₂，再将NaNH₂与N₂O反应可生成NaN₃、NaOH和NH₃．
【问题探究】
（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN₃迅速分解，写出该反应的化学方程式2NaN₃$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．
（2）工业级NaN₃中常含有少量的Na₂CO₃，其原因是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化学方程式表示）． 
（3）为测定某工业级NaN₃样品中含有Na₂CO₃的质量分数，小组同学设计了如图实验装置．

①小明同学认为通过测定装置Ⅰ中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na₂CO₃的纯度，小组同学通过讨论装置Ⅰ认为很多因素会导致测定数据不准确，误差太大．小明同学在大家讨论的基础上，又设计了装置Ⅱ．
请分析：装置Ⅱ中A的作用是除去空气中的二氧化碳；若无装置C，对测定结果造成的影响是偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；装置E的作用是检验二氧化碳是否被D装置完全吸收，防止空气中的二氧化碳进入D装置中．
②根据装置Ⅱ，小组同学设计的实验步骤有：
a．称量装置D．                       b．称量样品，检查装置气密性．
c．打开弹簧夹，鼓入空气．   
d．关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞和玻璃塞．
为保证测定结果精确，正确的操作顺序为bcadca（填字母序号，可重复）．
③计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定3个数据．（填数字）

Answer 1

分析 （1）根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
（2）工业级NaN₃中常含有少量的碳酸钠，是因为氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
（3）碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
  计算碳酸钠的质量分数时，需要测定样品质量，反应前D装置的质量，反应后D装置的质量．

解答 解：（1）汽车经撞击后，NaN₃迅速分解生成钠和氮气，该反应的化学方程式为：2NaN₃$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．
故填：2NaN₃$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．
（2）工业级NaN₃中常含有少量的Na₂CO₃，其原因是氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
 故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（3）①装置Ⅱ中A的作用是除去空气中的二氧化碳；
若无装置C，水蒸气会进入D装置中，导致测定的二氧化碳质量偏大，从而导致测定结果偏大；
装置E的作用是检验二氧化碳是否被D装置完全吸收，防止空气中的二氧化碳进入D装置中．
故填：除去空气中的二氧化碳；偏大；检验二氧化碳是否被D装置完全吸收，防止空气中的二氧化碳进入D装置中．
②为保证测定结果精确，正确的操作顺序为：称量样品，检查装置气密性，打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置D，关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞和玻璃塞，打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置D．
故填：bcadca．
③计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定样品质量，反应前D装置的质量，反应后D装置的质量等3个数据．
故填：3．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．