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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
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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2NaNH2+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1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___.
【NaN3纯度测定】
精确称量0.140g NaN3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___(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67.2mL(N2的密度为1.25g/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.1L C.2L
(8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程).
【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2NaNH2+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1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___.
【NaN3纯度测定】
精确称量0.140g NaN3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___(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67.2mL(N2的密度为1.25g/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.1L C.2L
(8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程).
▼优质解答
答案和解析
(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 2NaN3
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为氨气,氨水呈碱性,检验时用无色酚酞试纸或红色石蕊试纸.
(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;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.
(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)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是使锥形瓶倾斜,让小试管中的药品流出来.
(6)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;为了排除两侧液面不水平,液柱形成的压强对气体体积大小有影响,反应后读数时,还需要进行的操作是调节量气管使,两侧的液面保持水平.
(7)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.
(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
2NaN3→3N2
130 84
X×0.140g 0.084g
X=92.86%
答:NaN3样品的纯度92.86%.
故答案为:(1)2NaN3
2Na+3N2↑;
(2)无色酚酞试纸或红色石蕊试纸;
(3)除去空气中的二氧化碳和水蒸气;鼓入空气;3;制备过程中未除净的氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成的;
(4)不变;
(5)使锥形瓶倾斜;
(6)除去生成的气体中的水蒸气;调节量气管使,两侧的液面保持水平;
(7)A;
(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
2NaN3→3N2
130 84
X×0.140g 0.084g
X=92.86%
答:NaN3样品的纯度92.86%.
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(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为氨气,氨水呈碱性,检验时用无色酚酞试纸或红色石蕊试纸.
(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;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.
(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)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是使锥形瓶倾斜,让小试管中的药品流出来.
(6)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;为了排除两侧液面不水平,液柱形成的压强对气体体积大小有影响,反应后读数时,还需要进行的操作是调节量气管使,两侧的液面保持水平.
(7)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.
(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
2NaN3→3N2
130 84
X×0.140g 0.084g
X=92.86%
答:NaN3样品的纯度92.86%.
故答案为:(1)2NaN3
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(2)无色酚酞试纸或红色石蕊试纸;
(3)除去空气中的二氧化碳和水蒸气;鼓入空气;3;制备过程中未除净的氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成的;
(4)不变;
(5)使锥形瓶倾斜;
(6)除去生成的气体中的水蒸气;调节量气管使,两侧的液面保持水平;
(7)A;
(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
2NaN3→3N2
130 84
X×0.140g 0.084g
X=92.86%
答:NaN3样品的纯度92.86%.
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