Question

汽車安全氣囊是行車安全的重要保障．當車輛發(fā)生碰撞的瞬間，安全裝置通電點火使其中的固體粉末釋放出大量的氮氣形成氣囊，從而保護司機及乘客免受傷害．為研究安全氣囊工作的化學原理，取安全裝置中的固體粉末進行實驗．經組成分析，確定該粉末僅含有Na、Fe、N、O四種元素．水溶性實驗表明，固體粉末部分溶解．經檢測，可溶物為化合物甲，不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸．取13.0g化合物甲（摩爾質量為65g/mol），加熱使其完全分解，生成氮氣和單質乙，生成的氮氣折合成標準狀況下的體積為6.72L．單質乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應生成一種堿性氧化物丙和另一種單質．化合物丙與空氣接觸可轉化為可溶性鹽．
請回答下列問題：
（1）甲受熱分解的化學方程式為

 

．
（2）丙的電子式為

 

．
（3）以下物質中，有可能作為安全氣囊中紅棕色粉末替代品的是

 

．
A．KCl            B．KOH           C．Na₂S              D．CuO．

Answer 1

考點：無機物的推斷,氮的氧化物的性質及其對環(huán)境的影響

專題：推斷題,氮族元素

分析：粉末僅含Na、Fe、N、O四種元素．水溶性試驗表明，固體粉末部分溶解，經檢測，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸，則該紅棕色固體是氧化鐵；取13.0g化合物甲，加熱使其完全分解，生成氮氣和單質乙，則甲中含有兩種元素，甲是可溶性物質，單質乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應生成化合物丙和另一種單質，則乙為Na，氮氣物質的量=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol、其質量=0.3mol×28g/mol=8.4g，故Na元素質量=13g-8.4g=4.6g，物質的量=

4.6g

23g/mol

=0.2mol，故甲中Na、N原子數目之比=0.2mol：0.3mol×2=1：3，則甲為NaN₃，鈉和氧化鐵反應生成氧化鈉和鐵，所以丙是氧化鈉，氧化鈉與空氣接觸可轉化為碳酸鈉，還有氧氣生成，根據物質的性質來分析解答．

解答： 解：粉末僅含Na、Fe、N、O四種元素．水溶性試驗表明，固體粉末部分溶解，經檢測，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸，則該紅棕色固體是氧化鐵；取13.0g化合物甲，加熱使其完全分解，生成氮氣和單質乙，則甲中含有兩種元素，甲是可溶性物質，單質乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應生成化合物丙和另一種單質，則乙為Na，氮氣物質的量=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol、其質量=0.3mol×28g/mol=8.4g，故Na元素質量=13g-8.4g=4.6g，物質的量=

4.6g

23g/mol

=0.2mol，故甲中Na、N原子數目之比=0.2mol：0.3mol×2=1：3，則甲為NaN₃，鈉和氧化鐵反應生成氧化鈉和鐵，所以丙是氧化鈉，
（1）甲為NaN₃，分解生成鈉和氮氣，反應的方程式為2NaN₃=2Na+3N₂↑，故答案為：2NaN₃=2Na+3N₂↑；
（2）丙為氧化鈉，其電子式為，故答案為：；
（3）氧化鐵作氧化劑，且能和鈉發(fā)生置換反應，則選取的替代品應該具有氧化性，且能和鈉發(fā)生置換反應，從氧化性角度分析KNO₃、CuO均可，但KNO₃本身受熱分解，產生氧氣與氮氣反應，故答案為：D．

點評：本題考查無機物的推斷，屬于計算型推斷，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，綜合考查元和化合物的知識，明確物質的性質及其顏色是解本題關鍵，難度較大．