Question

2．叠氮化钠（NaN₃）倍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：2NaN₃$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．．
【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，X气体的化学式NH₃．
【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1装置．
（已知H₂SO₄溶液与NaN₃，反应不生成气体．与碳酸钠反应生成二氧化碳气体）．
提示：碱石灰是NaOH和CaO固体，能吸水和二氧化碳气体，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸和水．

（3）装置A的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气．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，鼓入空气；此次鼓入空气的作用是将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置．
⑤再次称量装置C．计算碳酸钠含量至少需要测定3（填数字）个数据．如不用装置C后的球型干燥管装置，则得到的碳酸钠的含量偏大（填“偏小”、“偏大”或“无影响”）．
【NaN₃纯度测定】
精确称量0.140gNaN₃样品，设计如图2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，两边高度差不变（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好．
（5）若一定条件下氮气的密度为1.2g/L，现测得量器管中气体体积相同条件下为70ml，则NaN₃纯度为92.86%（保留一位小数）．

Answer 1

分析 （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）根据质量守恒定律的实质来判断X的化学式．
（3）根据碱石灰的成分和用途来完成第一空的解答即可，而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，根据氢氧化钠溶液可以和二氧化碳反应的性质来完成⑤解答．
（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）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．

解答 解：（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$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，可确定气体X的化学式为：NH₃．
（3）碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠，二者既能吸收水分，又能吸收二氧化碳气体，所以A的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气；④再打开弹簧夹，鼓入空气能将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置，计算碳酸钠含量，要知道样品的质量、反应前后C装置的质量，共3个数据；装置C后的球型干燥管可阻止外界的二氧化碳进入C中，如不用装置C后的球型干燥管装置，则得到的碳酸钠的含量偏大．
（4）连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，如装置严密，装置内气压不变，两边高度差不变．
（5）生成氮气的质量为70mL÷1000mL/L×1.2g/L=0.084g．
设NaN₃样品的纯度X
2NaN₃$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．
130             84
X•0.140g     0.084g
$\frac{130}{X•0.140g}$=$\frac{84}{0.084g}$
  解得：X=92.86%
答：NaN₃样品的纯度92.86%．
故答案为：（1）2NaN₃$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+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；3；偏大．
（4）不变．
（5）92.86%．

点评 综合实验涉及知识面广，对学生思维能力要求高，既考查知识的识记、理解、迁移、运用，又考查分析、对比、归纳等思维能力，符合素质教育培养学生能力的要求，是中考方向，对这类题目要重点训练．