题目内容

2.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,其主要原因是反应过程可能生成的NaOH能腐蚀玻璃.
(2)装置B中盛放的药品为碱石灰;装置C的主要作用是冷凝分离出水.
(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的方程式为2Na+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNH2+H2
(4)步骤③b容器充入的介质为植物油,进行油浴而不用水浴的主要原因是水的沸点为100℃,不能达到反应控制的温度210一220℃.
(5)N2O可由NH4NO3在240-245℃分解制得,该反应的化学方程式为NH4NO3$\frac{\underline{\;240-245℃\;}}{\;}$N2O↑+2H2O↑.
(6)步骤⑤用乙醚洗涤的主要目的是减少晶体的损失,有利于产品快速干燥.
(7)消防时,销毁NaN3常用NaClO溶液,将其转化为N2,该反应过程中得到的还原产物是NaCl.

分析 (1)反应过程中会产生NaOH,腐蚀玻璃;
(2)制备的氨气中含有大量的水,用C冷凝分离出水,B中盛放碱石灰干燥氨气;
(3)加热时空气中的氧气等能与钠反应,用氨气排尽装置中的空气;步骤②制备NaNH2,还生成氢气;
(4)水的沸点为100℃,不能达到控制的温度;
(5)N2O可由NH4NO3在240-245℃分解制得,反应还生成水,利用待定系数法结合原子守恒配平;
(6)NaN3不溶于乙醚,减少晶体的损失,有利于产品快速干燥;
(7)NaN3与NaClO溶液反应转化为N2,氯元素被还原生成氯化钠.

解答 解:(1)反应过程中有水生成,会反应生成NaOH腐蚀玻璃,
故答案为:反应过程可能生成的NaOH能腐蚀玻璃;
(2)制备的氨气中含有大量的水,用C装置冷凝分离出水,B中盛放碱石灰干燥氨气,
故答案为:碱石灰;冷凝分离出水;
(3)用氨气排尽装置中的空气,防止加热时空气中的氧气等能与钠反应,步骤②制备NaNH2,还生成氢气,反应方程式为:2Na+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNH2+H2
故答案为:排尽装置中的空气;2Na+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNH2+H2
(4)水的沸点为100℃,不能达到反应控制的温度210一220℃,故用油浴加热,
故答案为:水的沸点为100℃,不能达到反应控制的温度210一220℃;
(5)N2O可由NH4NO3在240-245℃分解制得,反应还生成水,反应方程式为:NH4NO3$\frac{\underline{\;240-245℃\;}}{\;}$N2O↑+2H2O↑,
故答案为:NH4NO3$\frac{\underline{\;240-245℃\;}}{\;}$N2O↑+2H2O↑;
(6)NaN3不溶于乙醚,减少晶体的损失,有利于产品快速干燥,
故答案为:减少晶体的损失,有利于产品快速干燥;
(7)NaN3与NaClO溶液反应转化为N2,氯元素被还原生成氯化钠,
故答案为:NaCl.

点评 本题考查物质的制备、对原理与装置的分析评价、基本操作、信息获取与迁移运用,是对学生综合能力的考查,题目难度中等.

练习册系列答案
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限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸.

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