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叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究．

2024-09-23 16:25:37 编辑：join 浏览量：591次

应用研究：

（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，反应方程式为______．

制备研究：

（2）将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+X，实验室检验X气体使用的试纸是湿润的______．

Na2CO3质量分数测定：工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图

装置（已知H2SO4溶液与NaN3，反应不生成气体）．

（3）装置A的作用是______．设计的实验步

骤为：①精确称量样品，检查装置气密性；②打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④再打开弹簧夹，______；⑤再次称量装置C．计算碳酸钠含量至少需要测定______（填数字）个数据．根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因______．

NaN3纯度测定：

精确称量0.140g NaN3样品，设计如图装置，测定其纯度．已知2NaN3→3N2

（NaN3中的N全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热．

（4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差______（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好．

（5）使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是______．

（6）使用冷水冷凝的目的是______．反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是______．

（7）常温下测得量气管读数为67.2mL（N2的密度为1.25g/L），则实验中选用的量气管规格合适的是______（填字母序号）．

A.100mLB.1LC.2L

（8）计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）．

解题思路：（1）根据信息判断反应物、生成物、反应条件，然后写出方程式．

（2）根据质量守恒定律和氨水呈碱性回答．

（3）根据碱石灰的成分和用途回答前一空；④再打开弹簧夹，鼓入空气能将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置．

（4）根据出现液面差后，如装置严密，装置内的气压不变的情况回答．

（5）使锥形瓶倾斜，让小试管倾斜其中的药品流出来．

（6）反应可能产生水蒸气，使用冷水冷凝可除去生成的气体中的水蒸气；生成的气体进入量气管后，右管中液面上升，液柱形成的压强对气体体积大小有影响，反应后读数时，还需要进行的操作是调节量气管使，两侧的液面保持水平．

（7）量取体积时，量筒的量程要和所测体积相近，且只能一次量出．

（8）先根据体积和密谋计算氮气的体积，再利用关系式2NaN3→3N2计算NaN3样品的纯度．（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解为Na、N2，即反应物是NaN3，生成物是Na、N2，条件是撞击，所以反应方程式为 2NaN3

撞击

2Na+3N2↑．

（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，可确定气体X为氨气，氨水呈碱性，检验时用无色酚酞试纸或红色石蕊试纸．

（3）碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠，二者既能吸收水分，又能吸收二氧化碳气体，所以A的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气；④再打开弹簧夹，鼓入空气能将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置；计算碳酸钠含量，要知道样品的质量、反应前后C装置的质量，共3个数据；制备工业级NaN3时同时生成氢氧化钠，它能和空气中的二氧化碳反应生成Na2CO3．

（4）连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，如装置严密，装置内气压不变，两边高度差不变．

（5）使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是使锥形瓶倾斜，让小试管中的药品流出来．

（6）反应可能产生水蒸气，使用冷水冷凝的目的是除去生成的气体中的水蒸气；为了排除两侧液面不水平，液柱形成的压强对气体体积大小有影响，反应后读数时，还需要进行的操作是调节量气管使，两侧的液面保持水平．

（7）量取体积时，量筒的量程要和所测体积相近，且只能一次量出，所以选100mL的量筒．

（8）生成氮气的质量为67.2mL÷1000mL/L×1.25g/L=0.084g．

设NaN3样品的纯度X

2NaN3→3N2

130 84

X×0.140g0.084g

X=92.86%

答：NaN3样品的纯度92.86%．

故答案为：（1）2NaN3