Question

叠氮化钠（NaN3）是汽车安全气囊中的主要成分，能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体将气囊鼓起。实验室测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数。实验步骤如下：

①称取约2.5000g叠氮化钠试样，配成250mL溶液。

②准确量取25.00mL溶液置于锥形瓶中，用滴定管加入50.00mL 0.1000mol·L－1

(NH4)2Ce(NO3)6（六硝酸铈铵），

[发生反应为：2(NH4)2Ce(NO3)6 +2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑]（杂质不参与反应）。

③反应后将溶液稍稀释，然后向溶液中加入5mL浓硫酸，滴入2滴邻菲哕啉指示液，用0.0500mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2（硫酸亚铁铵）标准滴定溶液滴定过量的Ce4+至溶液由淡绿色变为黄红色（发生的反应为：Ce4++Fe2+= Ce3++Fe3+），消耗硫酸亚铁铵标准溶液24.00mL。

（1）步骤①配制叠氮化钠溶液时，除需用到烧杯、玻璃棒、量筒外，还用到的玻璃仪器有 、 。

（2）叠氮化钠受撞击时生成两种单质，反应的化学方程式为 。

（3）若其它读数正确，滴定到终点后，读取滴定管中 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积按图图示读取，将导致所测定样品中叠氮化钠质量分数 （选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（4）通过计算确定叠氮化钠试样中含NaN3的质量分数为多少（写出计算过程）。

 

Answer 1

（1）250mL容量瓶、胶头滴管（每空1分，共2分）

（2）2NaN32Na + 3N2↑（2分）

（3）偏小（2分）

（4）n[(NH4)2Ce(NO3)6]= 0.1000mol·L－1×50.00×10－3L=5.000×10－3mol

n[(NH4)2Fe(SO4)2]= 0.0500mol·L－1×24.00×10－3L=1.200×10－3mol

与NaN3反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]= 5.000×10－3mol－1.200×10－3mol

=3.800×10－3mol

ω==0.9880 (共6分)

【解析】

试题分析：配置一定物质的量浓度的溶液需用到250mL容量瓶、胶头滴管等仪器；（2）该物质只有两种元素，故只能生成氮气和金属钠；（3）该操作的原理是加入一定量的（足量）(NH4)2Ce(NO3) 6反应完全NaN3，再滴定剩余的(NH4)2Ce(NO3)6，根据差值计算出上述反应中反应物的量，故仰视滴定管导致标准液读数偏大，溶液体积增大，第一步反应(NH4)2Ce(NO3) 6量偏少，样品中叠氮化钠质量分数变小；

（4）总量n[(NH4)2Ce(NO3)6]= 0.1000mol·L－1×50.00×10－3L=5.000×10－3mol

参与第二步反应的量 n[(NH4)2Fe(SO4)2]= 0.0500mol·L－1×24.00×10－3L=1.200×10－3mol

与NaN3反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]= 5.000×10－3mol－1.200×10－3mol

=3.800×10－3mol

ω==0.9880

考点：考查定量测定计算与分析有关问题。