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(15分)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.
【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2NaNH3+N2O = NaN3+NaOH+X,实验室检验X
气体使用的试纸是湿润________。
【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_______。

M

 
【NaN3纯度测定】

精确称量0.140 g NaN3样品,设计如图装置,测定其纯度。已知2 NaN3→ 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67.2 mL(N2的密度为1.25 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是_____(填字母序号)。
A. 100 mL                B. 1 L                   C. 2 L
(8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程)。

解析(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 2NaN32Na+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的化学式为:NH3
(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.
(4)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
(5)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.
(6)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.
(7)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.
(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
2NaN32Na+3N2↑.
130             84
X?0.140g     0.084g

解得:X="92.86%"
答:NaN3样品的纯度92.86%.
故答案为:(1)2NaN32Na+3N2↑.
(2)NH3
(3)吸收空气中的水分和二氧化碳气体;将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置.
(4)氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成Na2CO3
(5)不变.
(6)A.
(7)除去生成的气体中的水蒸气.
(8)92.86%.

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(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2NaNH3+N2O = NaN3+NaOH+X,实验室检验X气体使用的试纸是湿润________。

【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_______。

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 (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67.2 mL(N2的密度为1.25 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是_____(填字母序号)。

A. 100mL               B. 1 L                   C. 2 L

(8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程)。

 

 

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【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2NaNH3+N2O = NaN3+NaOH+X,实验室检验X气体使用的试纸是湿润________。
【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_______。
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(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是______。
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科目:初中化学 来源:2010年全国中考真题专题汇编专题五 探究题(三) 题型:探究题

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(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67.2 mL(N2的密度为1.25 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是_____(填字母序号)。

A. 100 mL                B. 1 L                   C. 2 L

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