Question

【資料在線】①NaN₃受撞擊會生成Na、N₂．
②NaN₃遇鹽酸、H₂SO₄溶液無氣體生成．
③堿石灰是CaO和 NaOH的混合物．④NaN₃與可溶性的鈣鹽、鋇鹽不反應．

【問題探究】
（1）NaN₃的制備方法是：將金屬鈉與液態(tài)氨反應制得NaNH₂，再將NaNH₂與N₂O反應可生成NaN₃、NaOH和氣體X，該反應的化學方程式為2NaNH₂+N₂O=NaN₃+NaOH+X；則X的化學式為

 

，實驗室檢驗X氣體的方法是

 

．
（2）工業(yè)級NaN₃中常含有少量的Na₂CO₃，其原因是（用化學方程式表示）

 

．
【Na₂CO₃純度測定】
（3）為測定某工業(yè)級NaN₃樣品中含有Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)，化學小組同學設計了如圖實驗．
①小明同學認為通過測定如圖1中反應前后B的質(zhì)量差，再通過相應計算，就可測定Na₂CO₃的純度，小組內(nèi)同學通過討論認為不可以，其理由可能是

 

．
②小剛同學在大家討論的基礎上，設計了裝置如圖2．請分析：圖2中A的作用是

 

；若無裝置C，對測定結果造成的影響是

 

（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；裝置E的作用是

 

．
③小靜同學認為取少量NaN₃樣品溶于水，滴加過量的Ba（NO₃）₂溶液也可以測定Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)，則如何判斷滴加的試劑已過量

 

．
【NaN₃純度測定】
精確稱量0.140g NaN₃樣品，設計如圖3裝置測定其純度．已知2NaN₃→3N₂（NaN₃中的N全部轉(zhuǎn)化為N₂，其他產(chǎn)物略），反應中放出大量的熱．

（4）使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸的操作是：

 

．
（5）使用冷水冷凝的目的是：

 

．反應前應將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，反應后讀數(shù)時，還需要進行的操作是

 

．
（6）常溫下測得量氣管讀數(shù)為67.2mL（N₂的密度為1.25g/L），則實驗中選用的量氣管規(guī)格合適的是

 

（填字母序號）．
A.100mL           B.1L           C.2L
（7）計算NaN₃樣品的純度

 

．（精確到0.1%）

Answer 1

考點：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,鹽的化學性質(zhì),質(zhì)量守恒定律及其應用,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：物質(zhì)的制備,科學探究

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析X，根據(jù)氨氣的性質(zhì)分析檢驗的方法；
（2）根據(jù)生成的產(chǎn)物中含有氫氧化鈉及其性質(zhì)進行分析；
（3）①根據(jù)濃鹽酸具有揮發(fā)性，產(chǎn)生的氯化氫氣體，會進入B裝置進行分析；
②根據(jù)堿石灰、濃硫酸、澄清石灰水的成分和用途進行分析；
③根據(jù)碳酸鈉和硝酸鋇會生成白色沉淀進行分析；
（4）根據(jù)題中的反應裝置進行分析；
（5）根據(jù)反應可能產(chǎn)生水蒸氣，使用冷水冷凝可除去生成的氣體中的水蒸氣進行分析；
（6）根據(jù)量取體積時，量筒的量程要和所測體積相近，且只能一次量出進行分析；
（7）根據(jù)體積和密度計算氮氣的質(zhì)量，再利用關系式2NaN₃→3N₂計算NaN₃樣品的純度．

解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后原子的種類和數(shù)目不變，可確定氣體X的化學式為：NH₃；氨氣的水溶液顯堿性，所以檢驗該氣體的方法是：使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；
（2）生成NaN₂的同時有NaOH生成，氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）要測定某工業(yè)級NaN₃樣品中含有Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)NaN₃遇鹽酸、H₂SO₄溶液無氣體生成，而Na₂CO₃遇鹽酸、H₂SO₄溶液生成CO₂氣體，由CO₂的質(zhì)量可以求出Na₂CO₃的質(zhì)量，進而求出Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)；
①裝置I用濃鹽酸與樣品反應，濃硫酸具有揮發(fā)性，產(chǎn)生的氯化氫氣體被裝置B吸收，二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置B中冷凝而被吸收，裝置A、B內(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置B吸收，A中生成的二氧化碳不能全部進入B裝置，使實驗產(chǎn)生誤差等，所以理由可能是：濃鹽酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氯化氫氣體會被氫氧化鈉溶液吸收，帶來實驗誤差；
②裝置II中A中藥品是堿石灰，堿石灰可作干燥劑，能吸收空氣中的水分和二氧化碳，防止空氣中水蒸汽和二氧化碳干擾試驗，C裝置的濃硫酸干燥CO₂氣體，若無C裝置會使實驗結果偏大，CO₂通入澄清石灰水，使澄清石灰水變渾濁，裝置E的作用是檢驗二氧化碳是否被D裝置完全吸收，防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入D裝置，所以圖2中A的作用是：除去空氣中的水和二氧化碳，若無裝置C，對測定結果造成的影響是偏大，裝置E的作用是：證明生成的二氧化碳在B中已全部吸收；
③碳酸鈉和硝酸鋇會生成白色的碳酸鋇沉淀，所以判斷滴加的試劑已過量的方法是：繼續(xù)滴加Ba（NO₃）₂溶液，無白色沉淀生成；
（4）通過分析題中的反應裝置可以看出，使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸的操作是：傾斜錐形瓶，使樣品與M溶液接觸；
（5）反應可能產(chǎn)生水蒸氣，使用冷水冷凝的目的是除去生成的氣體中的水蒸氣，反應前應將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，反應后讀數(shù)時，還需要進行的操作是：調(diào)節(jié)兩邊液面平衡；
（6）量取體積時，量筒的量程要和所測體積相近，且只能一次量出，所以選100mL的量筒，故選：A；
（7）生成氮氣的質(zhì)量為67.2mL÷1000mL/L×1.25g/L=0.084g．
設NaN₃樣品的純度x
2NaN₃

撞擊  .

2Na+3N₂↑．
130             84
x?0.140g     0.084g

130

x.0.14g

=

84

0.084g

  解得：X=92.9%
答：NaN₃樣品的純度92.9%．
故答案為：（1）NH₃，使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；
（2）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）①濃鹽酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氯化氫氣體會被氫氧化鈉溶液吸收，帶來實驗誤差；
②除去空氣中的水和二氧化碳，偏大，證明生成的二氧化碳在B中已全部吸收；
③繼續(xù)滴加Ba（NO₃）₂溶液，無白色沉淀生成
（4）傾斜錐形瓶，使樣品與M溶液接觸；
（5）使水蒸氣液化，調(diào)節(jié)兩邊液面平衡；
（6）A；
（7）92.9%．

點評：在解此類題時，首先分析題中的反應流程，然后結合學過的知識和題中的知識進行分析解答．