Question

汽车安全气囊是行车安全的重要保障．当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的固体粉末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，取安全装置中的固体粉末进行实验．经组成分析，确定该粉末仅含有Na、Fe、N、O四种元素．水溶性实验表明，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（摩尔质量为65g/mol），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一种碱性氧化物丙和另一种单质．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）甲受热分解的化学方程式为

 

．
（2）丙的电子式为

 

．
（3）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．KOH           C．Na₂S              D．CuO．

Answer 1

考点：无机物的推断,氮的氧化物的性质及其对环境的影响

专题：推断题,氮族元素

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化合物丙和另一种单质，则乙为Na，氮气物质的量=

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=

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氧化钠和铁，所以丙是氧化钠，氧化钠与空气接触可转化为碳酸钠，还有氧气生成，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，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化合物丙和另一种单质，则乙为Na，氮气物质的量=

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=

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氧化钠和铁，所以丙是氧化钠，
（1）甲为NaN₃，分解生成钠和氮气，反应的方程式为2NaN₃=2Na+3N₂↑，故答案为：2NaN₃=2Na+3N₂↑；
（2）丙为氧化钠，其电子式为，故答案为：；
（3）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，故答案为：D．

点评：本题考查无机物的推断，属于计算型推断，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，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．