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.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（16分）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           。

（1）Na₃N，

(2) 6Na+2Fe₂O₃=3Na₂O₂+4Fe
(3) 2N₂O₂+4CO₂+2H₂O=4NaHCO₃+O₂
（4）D
（5）53／84a＜ b ＜ a B D

试题分析：（1）根据题意知，Na、Fe、N、O四种元素组成的化合物中不溶于水、可溶于盐酸的红棕色固体只有Fe₂O₃；在四种元素组成的单质中，在高温隔绝空气的条件下与Fe₂O₃反应的只有金属钠，单质乙是钠，淡黄色化合物丙为过氧化钠；化合物甲是由Na和N元素组成，13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和金属钠，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L，即0.3mol，经计算知Na和N的原子个数比是1：3，化合物甲的化学式为NaN₃，过氧化钠的电子式为

；（2）金属钠与红棕色粉末氧化铁发生反应的化学方程式为6Na+2Fe₂O₃=3Na₂O₂+4Fe；（3）过氧化钠在空气中转化为碳酸氢钠和氧气，则反应的化学方程式为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，选项中能和钠反应的是氧化铜，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，C方案：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

Na₂CO₃ + CO₂↑+ H₂O知，固体质量减少，b=53／84a；当固体为二者的混合物时，53／84a＜ b ＜ a；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；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，选BD。

练习册系列答案

某无色混合气体可能由N₂、NO、NO₂、Cl₂、O₂、CO₂、HCl中的几种组成，通过下列实验确定某成分，并完成下列各题．
①将混合气体通过澄清石灰水不变浑浊，气体体积减小
②将①所得气体通过浓H₂SO₄后再通过足量Na₂O₂固体，气体变为红棕色．
（1）该混合气体中肯定有______，肯定没有______，可能有______．
（2）写出①中反应的离子方程式______写出②中反应的化学方程式______．

火柴头上通常含有氯酸钾、二氧化锰、硫等物质．某研究性学习小组进行火柴头中有关物质的实验探究．

（1）检验火柴头中含有硫将两根火柴放在如图甲所示实验装置中漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃它，慢慢拉动注射器活塞抽气，让火柴燃烧产生的气体通过稀品红溶液，观察到品红溶液褪色．
①燃烧产生的气体中一定含有______．
②可用于替代试管中品红溶液的试剂有______（填标号）．
A．稀高锰酸钾酸性溶液 B．饱和石灰水
C．稀溴水D．烧碱溶液
③某同学提出用图乙所示方法进行实验更为简便．他的操作是：
i．当图乙中所示火柴头燃烧完时，立即移出火柴；
ii．______．
（2）证明火柴中的氯元素是以氯酸钾的形式存在，而不是以氯化钾的形式存在，请完成下列操作：
①取3～4根火柴，摘下火柴头，浸入水中，片刻后，取少量溶液于试管中，加入少量的硝酸银溶液，没有白色沉淀生成；
②再往上述溶液中加入稀硝酸和NaNO₂溶液，观察到有白色沉淀生成．反应的离子方程式是______；
③将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于试管中，滴加AgNO₃和稀硝酸，可观察到白色沉淀产生，说明将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，会有______物质被浸出，说明火柴头燃烧时其中含有的______转化为该物质．
（3）测定火柴头中KClO₃的含量主要实验步骤如下：
（i）刮取火柴头，小心研碎，称得质量为2.45g；
（ii）用适量蒸馏水充分浸泡后过滤、洗涤残渣；
（iii）往装有滤液和洗涤液的烧杯中加入过量的NaNO₂溶液、AgNO₃溶液和稀硝酸，搅拌，充分反应后，过滤、洗涤沉淀；
（iv）干燥沉淀物，称得其质量为1.435g．
①反应中NaNO₂、AgNO₃均需要过量的原因是______；
②实验测得火柴头中KClO₃的质量分数为______；
③如果第ii步中未洗涤沉淀残渣，测得KC1O₃的质量分数将______（填“偏大”、“偏小”、或“无影响”，下同）；如果第Ⅲ步中未洗涤AgCl沉淀，测得KClO₃的质量分数将______．

工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃等杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下，对下述流程中的判断正确的是：

A．试剂X为稀硫酸，沉淀中含有硅的化合物

B．反应II中生成Al（OH）₃的反应为：CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-

C．结合质子（H⁺）的能力由弱到强的顺序是OH^-＞CO₃^2-＞AlO₂^-

D．Al₂O₃熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl₃冶炼Al

（15分）浙江省“五水共治”是水质治理的重要举措，其中化学需氧量（COD）是水质测定中的重要指标，可以反映水中有机物等还原剂的污染程度。COD是指在一定条件下，用强氧化剂氧化水样中的还原剂及有机物时所消耗氧化剂的量，然后折算成氧化水样中的这些还原剂及有机物时需要氧气的量。某学习小组用重铬酸钾法测定某水样中的COD。主要的实验装置、仪器及具体操作步骤如下：
实验装置及仪器：

操作步骤：
①用仪器c将20．00mL水样置于250mL锥形瓶中，加入数粒碎瓷片。
②在水样中加入重铬酸钾标准溶液10．00mL，安装回流装置（如上图所示），从冷凝管上口加入30．00mL的H₂SO₄—Ag₂SO₄溶液，混匀后加热回流2h，充分反应。
③冷却后加指示剂2d，用硫酸亚铁铵溶液滴定多余重铬酸钾，至溶液由绿色变成红褐色。
已知：Cr₂O₇^2—+14H⁺+6Fe²⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O
请你回答下列问题：
（1）仪器c的名称：          ；用仪器c吸取液体时，左手拿洗耳球，右手将仪器c插入溶液中吸取，当           时，立即用食指将管口堵住，将管尖离开液面，稍松食指使液面平稳下降，至凹液面最低处与标线相切，立即按紧管口。
（2）下列有关操作不正确的是           （用相应编号填写）
A．用硫酸亚铁铵溶液滴定时需上述仪器中的仪器b
B．仪器c在使用时需要先用待取液进行润洗，管尖残留的液体一般不要吹出
C．加入数粒碎瓷片的作用是可以防止液体暴沸
D．上述操作步骤③中在滴定时判断滴定终点的指示剂可以是甲基橙
E．加热回流结束后，要用蒸馏水对冷凝管管壁进行冲洗
（3）在加热回流过程中，可以用水浴作为恒温加热源吗？同时请说明理由。
（4）下列因素对测定水样中的COD能产生影响的有      （用相应编号填写）
①硫酸的用量         ②反应装置中的锥形瓶在反应前用蒸馏水洗涤
③重铬酸钾的用量     ④回流时间的长短
（5）实验室配制重铬酸钾标准溶液的主要步骤及装置如下所示：

将上述实验步骤A到F按实验过程先后次序排列
（6）已知：重铬酸钾标准溶液的c(Cr₂O₇^2—)=0．0250mol·L^—1，硫酸亚铁铵溶液的c（Fe²⁺）=0．0100 mol·L^—1，滴定终点时所消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积为12．00mL，则按上述实验方法，测得的该水样的化学需氧量COD_Cr（O₂）= mg/L

(15分)三氯氧磷（化学式：POCl₃）常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下：

⑴氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为     。
⑵通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量，实验步骤如下：
Ⅰ．取a g产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸至酸性。
Ⅱ．向锥形瓶中加入0.1000 mol·L^－1的AgNO₃溶液40.00 mL，使Cl^－完全沉淀。
Ⅲ．向其中加入2 mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖。
Ⅳ．加入指示剂，用c mol·L^－1NH₄SCN溶液滴定过量Ag⁺至终点，记下所用体积。
已知：K_sp(AgCl)=3.2×10^－10，K_sp(AgSCN)=2×10^－12
①滴定选用的指示剂是     （选填字母），滴定终点的现象为     。
a．FeCl₂      b．NH₄Fe(SO₄)₂      c．淀粉       d．甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是     ，如无此操作所测Cl元素含量将会     （填“偏大”、“偏小”或“不变”）
⑶氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷（主要为H₃PO₄、H₃PO₃等）废水。在废水中先加入适量漂白粉，再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是     。
②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图像。

处理该厂废水最合适的工艺条件为     （选填字母）。
a．调节pH=9     b．调节pH=10    c．反应时间30 min    d．反应时间120 min
③若处理后的废水中c(PO₄³^－)=4×10^－7mol·L^－1，溶液中c(Ca²⁺)=     mol·L^－1。
（已知K_sp[Ca₃(PO₄)₂]=2×10^－29）

下列有关实验操作，现象和结论都正确的是

选项	实验操作	现象	结论
A	将过量CO₂通入CaCl₂溶液中	无白色沉淀	生成Ca(HCO₃)₂溶于水
B	常温下将Al片插入浓硫酸中	无明显现象	Al片和浓硫酸不反应
C	用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上	试纸变蓝色	浓氨水呈碱性
D	将SO₂通入溴水中	溶液褪色	SO₂具有漂白性

下列实验操作正确且能达到预期目的的是

选项	实验目的	操作
A	比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱	用金属钠分别与水和乙醇反应
B	证明CH₂＝CHCHO中含有碳碳双键	滴入KMnO₄酸性溶液
C	比较盐酸与醋酸的酸性强弱	分别测定同温同浓度NaCl与CH₃COONa溶液的pH
D	除去苯中混有的苯酚	向混合液中加入过量浓溴水，充分反应后，过滤

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