洗車安全氣囊是德國安全的重要保障。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞的瞬間,安全裝置通電點火使其中的粉末分解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(xué)原理,取安全裝置中的粉末進行實驗。經(jīng)組成分析,確定該粉末僅Na、Fe、N、O四種元素。水溶性試驗表明,固體粉末部分溶解。經(jīng)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,加熱使其完全分解,生成氮氣和單質(zhì)乙,生成的氮氣折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L。單質(zhì)乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應(yīng)生成化合物丙和另和一種單質(zhì);衔锉c空氣接觸可轉(zhuǎn)化為可溶性鹽。
請回答下列問題:
(1)甲的化學(xué)式為 ,丙的電子式為 。
(2)若丙在空氣中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)單質(zhì)乙與紅棕色粉末發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,安全氣囊中紅棕色粉末的作用是 。
(4)以下物質(zhì)中,有可能作為安全氣囊中紅棕色粉末替代品的是 。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
(5)設(shè)計一個實驗方案,探究化合物丙與空氣接觸后生成可溶性鹽的成分(不考慮結(jié)晶水合物) 。
試題解析:
本題知識載體很新鮮,很生活,很化學(xué)。簡答式的題目首先要進行分析,確定設(shè)計的物質(zhì)及反應(yīng)才能完成各小題的內(nèi)容。
題目關(guān)鍵詞:粉末分解釋放氮氣,粉末僅含Na、Fe、N、O,水溶性試驗部分溶解,可溶部分為化合物甲,不溶物紅棕色可溶于鹽酸。13.0g甲完全分解為N2和單質(zhì)乙,N26.72L,單質(zhì)乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應(yīng)生成化合物丙和另和一種單質(zhì);衔锉c空氣接觸可轉(zhuǎn)化為可溶性鹽。
解題分析:1、粉末由兩種物質(zhì)混合而成。2、紅棕色物質(zhì)可能為Fe2O3\Fe(OH)3等,根據(jù)題意只能是Fe2O3。3、甲只有兩種元素,且含N,必含Na。3、計算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,則Na的物質(zhì)的量為:(.4)/23=0.2mol,N與Na的物質(zhì)的量之比為:0.6:0.2=3:1,則化合物甲為Na3N。4、在高溫下Na與Fe2O3反應(yīng)的產(chǎn)物為Na2O2和Fe。
各小題答案:(1)Na3N,(2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2
(3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,紅色粉末的作用是充當(dāng)氧化劑,除去氮化鈉分解產(chǎn)生的金屬鈉(金屬鈉溶于水產(chǎn)生大量的熱和堿性有害物質(zhì)),提供大量的熱量用于氮化鈉的迅速分解。(4)從氧化性角度分析KNO3、CuO均可,但KNO3本身受熱分解,產(chǎn)生氧氣與氮氣反應(yīng)。故選擇D. CuO。(5)實驗?zāi)康模簷z驗Na2O2在空氣中與水或二氧化碳反應(yīng)的產(chǎn)物,即檢驗NaOH和Na2CO3或NaHCO3。實驗設(shè)計一:實驗原理:定量分析法。步驟:1、稱量混合固體的質(zhì)量。2、將混合物加熱,并將氣體通入澄清石灰水,無氣體則無NaHCO3,石灰水變渾濁則有NaHCO3無NaOH,稱量石灰水質(zhì)量變化量mg。3、加入過量鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,稱量石灰水質(zhì)量增加量ng。4、通過m與n的計算獲得最終結(jié)果。實驗設(shè)計二:實驗原理:測定鹽酸用量與產(chǎn)生二氧化碳的量的關(guān)系確定混合物成分。1、不產(chǎn)生二氧化碳則混合物只有NaOH。2、開始產(chǎn)生二氧化碳前,與開始產(chǎn)生二氧化碳直到最大量消耗的鹽酸的體積比為1:1則只有Na2CO3。大于1:1則為NaOH與Na2CO3的混合物。小于1:1則為Na2CO3和NaHCO3的混合物。即比較圖中a,b的大小。
教與學(xué)提示:
題型的難點1是通過定性和定量兩種方式確定物質(zhì)的化學(xué)
成分,其中Na3N又是學(xué)生很不熟悉的。難點2是氧化還原方程式的書寫與配平,及氧化還原原理的應(yīng)用。難點3是實驗設(shè)計,通過定量來定性。但,題目設(shè)計與問題設(shè)計都在平時的練習(xí)與討論中必然會涉及。比如實驗設(shè)計部分,在省市多次統(tǒng)考中均有有關(guān)碳酸鹽與酸反應(yīng)定量問題出現(xiàn)過,或反復(fù)練習(xí)過。但,在簡答的環(huán)境中也還是有難度的。解題中要動用到平時知識的積累,決定成敗還是在平時。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
洗車安全氣囊是德國安全的重要保障。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞的瞬間,安全裝置通電點火使其中的粉末分解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(xué)原理,取安全裝置中的粉末進行實驗。經(jīng)組成分析,確定該粉末僅Na、Fe、N、O四種元素。水溶性試驗表明,固體粉末部分溶解。經(jīng)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,加熱使其完全分解,生成氮氣和單質(zhì)乙,生成的氮氣折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L。單質(zhì)乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應(yīng)生成化合物丙和另和一種單質(zhì);衔锉c空氣接觸可轉(zhuǎn)化為可溶性鹽。
請回答下列問題:
(1)甲的化學(xué)式為 ,丙的電子式為 。
(2)若丙在空氣中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)單質(zhì)乙與紅棕色粉末發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,安全氣囊中紅棕色粉末的作用是 。
(4)以下物質(zhì)中,有可能作為安全氣囊中紅棕色粉末替代品的是 。
A.KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
(5)設(shè)計一個實驗方案,探究化合物丙與空氣接觸后生成可溶性鹽的成分(不考慮結(jié)晶水合物) 。
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科目:高中化學(xué) 來源:專項題 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源:專項題 題型:實驗題
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科目:高中化學(xué) 來源:專項題 題型:填空題
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