题目内容
汽车安全气囊是汽车安全的重要保障．当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害．为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验．经组成分析，确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素．水溶性试验表明，固体粉末部分溶解．经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸．
取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L．单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成淡黄色化合物丙和另一种单质．化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐．
请回答下列问题：
（1）甲的化学式为 ，丙的电子式为 ．
（2）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ．
（3）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为 ．
（4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 ．
A．KCl B．KNO3 C．Na2S D．CuO
（5）某同学提出，丙在空气中也可能转化为另一种盐．将丙在空气中放置一段时间后，为探究其转化产物的成分，他提出如下方案：
A．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物充分加热，得b克固体
D．取a克混合物与足量Ca（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体．
其中方案C首先得到老师肯定，据该方案实验后，若b与a满足 关系，则证明固体是两种盐的混合物．你认为，除方案C外，合理的方案还有 ．
取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L．单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成淡黄色化合物丙和另一种单质．化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐．
请回答下列问题：
（1）甲的化学式为
（2）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为
（3）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为
（4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是
A．KCl B．KNO3 C．Na2S D．CuO
（5）某同学提出，丙在空气中也可能转化为另一种盐．将丙在空气中放置一段时间后，为探究其转化产物的成分，他提出如下方案：
A．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物充分加热，得b克固体
D．取a克混合物与足量Ca（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体．
其中方案C首先得到老师肯定，据该方案实验后，若b与a满足
考点：无机物的推断
专题：推断题
分析：粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素．水溶性试验表明，固体粉末部分溶解，经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸，则该红棕色固体是氧化铁；取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L，则甲中含有两种元素，且甲是可溶性物质，加热时能分解生成氮气和单质，则甲是氮化钠，乙是钠，单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另一种单质，钠和氧化铁反应生成过氧化钠和铁，所以丙是过氧化钠，化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐，过氧化钠和二氧化碳能反应生成可溶性盐，根据物质的性质来分析解答．
解答：
解：粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素．水溶性试验表明，固体粉末部分溶解，经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸，则该红棕色固体是氧化铁；取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L，则甲中含有两种元素，且甲是可溶性物质，加热时能分解生成氮气和单质，则甲是氮化钠，乙是钠，单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另一种单质，钠和氧化铁反应生成过氧化钠和铁，所以丙是过氧化钠，化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐，过氧化钠和二氧化碳能反应生成可溶性盐，
（1）根据以上分析可知化合物甲的化学式为NaN3；丙是过氧化钠，是一种离子化合物，故电子式为
，
故答案为：Na3N；；
（2）高温条件下，钠和氧化铁反应生成过氧化钠和铁，反应方程式为：6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe，
故答案为：6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe；
（3）丙是过氧化钠，若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则该反应是过氧化钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2，故答案为：2Na2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2；
（4）氧化铁作氧化剂，且能和钠发生置换反应，则选取的替代品应该具有氧化性，且能和钠发生置换反应，从氧化性角度分析KNO3、CuO均可，但KNO3本身受热分解，产生氧气与氮气反应，故选D；
（5）转化产物的成分为碳酸钠或碳酸氢钠或者为二者混合物，C方案中，若得到的bg固体全部为碳酸钠，加热后质量不变，则b=ag；若得到的固体全部为碳酸氢钠，则化学方程式为：
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O，
168 84
ag bg
则b=
ag，故b取值范围为
a＜b＜a 时，转化产物的成分两种盐的混合物；
方案A，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克，即得到生成二氧化碳的质量和实验过程中水蒸气的质量，无法计算得出成分的组成，故A不合理；
方案B，灼烧之后得到碳酸钠的质量bg，结合混合物的质量ag，利用质量差可以计算得出成分的组成，故B合理；
方案D，得到bg固体，结合混合物质量ag，可以计算得出成分的组成，故D合理；
故选：BD；
故答案为：
a＜b＜a；B D．
（1）根据以上分析可知化合物甲的化学式为NaN3；丙是过氧化钠，是一种离子化合物，故电子式为
，故答案为：Na3N；
；（2）高温条件下，钠和氧化铁反应生成过氧化钠和铁，反应方程式为：6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe，
故答案为：6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe；
（3）丙是过氧化钠，若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则该反应是过氧化钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2，故答案为：2Na2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2；
（4）氧化铁作氧化剂，且能和钠发生置换反应，则选取的替代品应该具有氧化性，且能和钠发生置换反应，从氧化性角度分析KNO3、CuO均可，但KNO3本身受热分解，产生氧气与氮气反应，故选D；
（5）转化产物的成分为碳酸钠或碳酸氢钠或者为二者混合物，C方案中，若得到的bg固体全部为碳酸钠，加热后质量不变，则b=ag；若得到的固体全部为碳酸氢钠，则化学方程式为：
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O，
168 84
ag bg
则b=
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方案A，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克，即得到生成二氧化碳的质量和实验过程中水蒸气的质量，无法计算得出成分的组成，故A不合理；
方案B，灼烧之后得到碳酸钠的质量bg，结合混合物的质量ag，利用质量差可以计算得出成分的组成，故B合理；
方案D，得到bg固体，结合混合物质量ag，可以计算得出成分的组成，故D合理；
故选：BD；
故答案为：
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点评：本题考查物质的推断，明确物质的性质及其颜色是解本题关键，难度较大．
练习册系列答案
科学实验活动册系列答案
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