题目内容
13．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NaN3，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6Na+2Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Na2O2+4Fe．
（3）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2．
（4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是D．
A． KCl B． KNO3 C． Na2S D． CuO
（5）某同学提出，丙在空气中也可能转化为另一种盐．将丙在空气中放置一段时间后，为探究其转化产物的成分，他提出如下方案：
A．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物充分加热，得b克固体
D．取a克混合物与足量Ca（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体．
其中方案C首先得到老师肯定，据该方案实验后，若b与a满足$\frac{53}{84}$a＜b＜a关系，则证明固体是两种盐的混合物．你认为，除方案C外，合理的方案还有BD．
分析 粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素．水溶性试验表明，固体粉末部分溶解，经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸，则该红棕色固体是氧化铁；取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，则甲中含有两种元素，甲是可溶性物质，单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成淡黄色化合物丙和另一种单质，则乙为Na，氮气物质的量=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol、其质量=0.3mol×28g/mol=8.4g，故Na元素质量=13g-8.4g=4.6g，物质的量=$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol，故甲中Na、N原子数目之比=0.2mol：0.3mol×2=1：3，则甲为NaN3，钠和氧化铁反应生成过氧化钠和铁，所以丙是过氧化钠，过氧化钠与空气接触可转化为碳酸钠，还有氧气生成．
解答 解：粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素．水溶性试验表明，固体粉末部分溶解，经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸，则该红棕色固体是氧化铁；取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，则甲中含有两种元素，甲是可溶性物质，单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成淡黄色化合物丙和另一种单质，则乙为Na，氮气物质的量=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol、其质量=0.3mol×28g/mol=8.4g，故Na元素质量=13g-8.4g=4.6g，物质的量=$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol，故甲中Na、N原子数目之比=0.2mol：0.3mol×2=1：3，则甲为NaN3，钠和氧化铁反应生成过氧化钠和铁，所以丙是过氧化钠，过氧化钠与空气接触可转化为碳酸钠，还有氧气生成．
（1）通过以上分析知，甲的化学式为：NaN3，丙为过氧化钠，其电子式为，
故答案为：NaN3；；
（2）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为：6Na+2Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Na2O2+4Fe，
故答案为：6Na+2Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Na2O2+4Fe；
（3）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为：2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2，
故答案为：2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2；
（4）安全气囊中氧化铁粉末的作用是消耗产生的活泼的钠，硝酸钾本身受热分解产生氮气与氧气反应，选项中能和钠反应的是氧化铜，故选：D；
（5）过氧化钠跟空气接触所得的可溶性的盐成分可能是Na2CO3，或NaHCO3，或Na2CO3与NaHCO3混合物，碳酸氢钠受热容易分解，碳酸钠受热难分解，可以用加热的办法来确定成分．
A．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体二氧化碳和水蒸气均能被碱石灰吸收，无法确定混合物的组成；
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克氯化钠固体，列方程组计算，可确定混合物组成；
C．取a克混合物充分加热，得b克固体，当固体为碳酸钠时，加热，固体不分解，反应前后固体质量不变，a=b；当固体为碳酸氢钠时，根据2NaHCO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O知，固体质量减少，b=$\frac{53}{84}$a；当固体为二者的混合物时，$\frac{53}{84}$a＜b＜a；
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克碳酸钙固体列方程组计算，可确定混合物组成，
故选：$\frac{53}{84}$a＜b＜a；BD．
点评 本题考查无机物的推断、物质组成探究实验，属于计算型推断，综合考查元和化合物的知识，明确物质的性质及其颜色是解本题关键，难度较大．
| A． | 原子半径：W＞Z＞Y＞X | |
| B． | Y元素在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族 | |
| C． | X分别与Y、Z、W所形成的化合物均为共价化合物 | |
| D． | X与Y所形成的化合物的沸点可能高于X与Z所形成的化合物 |
已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M，在一定条件下它们有如图转化关系，Z是NO，下列推断不合理的是（ ）| A． | X可能是一种氢化物 | B． | X生成Z一定是化合反应 | ||
| C． | E可能是一种有色气体 | D． | F中M元素的化合价可能为+5 |
| A． | 某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体中一定含有碳酸盐 | |
| B． | 某溶液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明一定含有SO42- | |
| C． | 某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色，该溶液一定显碱性 | |
| D． | 验证烧碱溶液中是否含有Cl-，先加稀硝酸除去OH-，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀，证明含Cl- |
．
| A． | 如果汽油、煤油等可燃物着火，应立即用水扑灭 | |
| B． | 在点燃易燃气体前，必须检验气体的纯度 | |
| C． | 为防止试管破裂，加热固体高锰酸钾制氧气时，试管口应略向下倾斜 | |
| D． | 萃取操作时，应选择可以和原溶剂不互溶的萃取剂 |
