题目内容
【题目】叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体，是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水，微溶于乙醇，水溶液呈弱碱性，能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t－BuNO2，以t－Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。
（1）按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应，反应方程式为：t－BuNO2＋NaOH＋N2H4=NaN3＋2H2O＋t－BuOH
①装置a的侧管的作用是________________；
②该反应需控制温度在65 ℃，采用的实验措施是_______________；
③反应后溶液在0 ℃下冷却至有大量晶体析出后过滤，所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是_________。
（2）产率计算
①称取2.0 g叠氮化钠试样，配成100 mL溶液，并量取10.00 mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10 mol·L－1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00 mL发生的反应为[2(NH4)2Ce(NO3)6＋2NaN3=4NH4NO3＋2Ce(NO3)3＋2NaNO3＋3N2↑](假设杂质均不参与反应)。
（3）充分反应后将溶液稀释并酸化，滴入2滴邻菲罗啉指示液，并用0.10 mol·L－1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液，滴定过量的Ce4＋，终点时消耗标准溶液20.00 mL(滴定原理：Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋)。计算可知叠氮化钠的质量分数为_______(保留2位有效数字)。
（4）叠氮化钠有毒，可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁，反应后溶液碱性明显增强，且产生无色无味的无毒气体，试写出反应的离子方程式：____________________。
【答案】平衡压强，使液体顺利流下 水浴加热 降低NaN3的溶解度，减少产物损失 65% ClO－＋2N3-＋H2O=Cl－＋2OH－＋3N2↑
【解析】
（1）①装置a的侧管的作用是：平衡压强，使液体顺利流下；
②加热温度低于100℃，所以用水浴加热；
③已知“NaN3易溶于水，微溶于乙醇”；
（3）总计Ce4＋为0.10 mol·L-1×0.04 L=0.004 mol，分别与Fe2＋和N3－反应。其中与Fe2＋按1：1反应消耗0.10 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol，则与N3－按1：1反应也为0.002 mol，即10 mL所取溶液中有0.002 mol N3－；
（4）次氯酸钠溶液与叠氮化钠溶液反应碱性明显增强，生成氢氧化钠，且产生无色无味的无毒气体，为氮气，同时生成氯化钠。
（1）①装置a的侧管的作用是：平衡压强，使液体顺利流下；
②加热温度低于100℃，所以用水浴加热；
③低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是：叠氮化钠易溶于水，微溶于乙醇，低温下溶解度降低，降低NaN3的溶解度，减少产物损失；
（3）总计Ce4＋为0.10 mol·L-1×0.04 L=0.004 mol，分别与Fe2＋和N3－反应。其中与Fe2＋按1：1反应消耗0.10 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol，则与N3－按1：1反应也为0.002 mol，即10 mL所取溶液中有0.002 mol N3－，原2.0 g叠氮化钠试样，配成100 mL溶液中有0.02 mol即1.3 g NaN3，所以样品质量分数为65%；
（4）次氯酸钠溶液与叠氮化钠溶液反应碱性明显增强，生成氢氧化钠，且产生无色无味的无毒气体，为氮气，同时生成氯化钠，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，离子反应方程式为：ClO－+2N3－+H2O=Cl－+2OH－+3N2↑；。
【题目】化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如表（累计值）：
时间（min） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积（mL）（标准状况） | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一时间段反应速率最大___min（填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5）。反应开始后反应速率先增大的原因是__。
②求3～4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率__________（设溶液体积不变）。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入少量的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是_。
A．蒸馏水 B．KCl溶液 C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液
(3)某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图
①该反应的化学方程式是__________。
②该反应达到平衡状态的标志是__________。
A．X、Y、Z的反应速率相等 B．容器内气体密度保持不变 C．容器内气体压强保持不变 D．消耗3molX的同时生成1mol Y
③2min内X的转化率为__________。
