Question

【題目】疊氮化鈉（NaN3）被廣泛應用于汽車安全氣囊，某化學小組同學對其進行下列研究。

【查閱資料】：

①NaN3受撞擊會迅速分解生成Na、N2，寫出該反應的化學方程式 。

②NaN3遇鹽酸、H2SO4溶液無氣體生成；

③堿石灰是CaO和 NaOH的混合物；

④NaN3工業上制備方法是：將金屬鈉與液態氨反應制得NaNH2，再將NaNH2與N2O反應可生成NaN3、NaOH和氣體X，該反應的化學方程式為2NaNH2＋N2O = NaN3＋NaOH＋X；則X的化學式為 。

【問題探究】：（一）測定某工業級NaN3樣品中Na2CO3的質量分數

（1）工業級NaN3中常含有少量的Na2CO3，其原因是（用化學方程式表示） ；

（2）某同學設計如圖裝置測出碳酸鈉的質量分數，其實驗數據記錄如下：

稱量項目	稱量時間	質量（g）
試樣		100.00
裝置+稀硫酸質量		241.20
裝置+稀硫酸質量+試樣	反應開始后15秒	339.20
裝置+稀硫酸質量+試樣	反應開始后35秒	339.00
裝置+稀硫酸質量+試樣	反應開始后55秒	339.00

①寫出錐形瓶中發生的反應方程式： ；

②若無濃硫酸的洗氣裝置，會使測定的結果 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）；

③利用表中數據計算出碳酸鈉的質量分數為 。

【問題探究】：（二）測定某工業級樣品中NaN3的質量分數

小談同學精確稱量0.140 g NaN3樣品，設計如圖裝置測定其質量分數。

已知2NaN3→ 3N2(NaN3中的N全部轉化為N2，其他產物略），反應中放出大量的熱。

（1）檢查該裝置氣密性的方法是：連接好裝置，從水準管注水， ，說明氣密性良好。

（2）使用冷水冷凝的目的是： 。

（3）傾斜錐形瓶使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸充分反應。 常溫下測得量氣管讀數為67.2 mL(N2的密度為1.25 g/L)，則實驗中選用的量氣管規格合適的是_____（填字母序號）。

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

（4）計算工業級樣品中NaN3的質量分數（寫出計算過程，結果保留0.1%）。

Answer 1

【答案】【查閱資料】①2NaN3撞擊3N2↑+ 2Na ④ NH3

【問題探究】：（一）（1）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

（2）①Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ ②偏大 ③5.3%

【問題探究】：（二）（1）U形管左右兩邊會形成液面差 （2）將水蒸氣液化 （3）A

（4）92.9%

【解析】試題分析：NaN3受撞擊會迅速分解生成Na、N2，寫出該反應的化學方程式2NaN3===2Na+3N2；反應的化學方程式為2NaNH2＋N2O = NaN3＋NaOH＋X；根據質量守恒定律知道參加反應的各種原子的個數和種類不會改變的原則可以確定X的化學式為NH3；工業級NaN3中常含有少量的Na2CO3，其原因是（用化學方程式表示）2NaOH + CO2="==" H2O + Na2CO3，錐形瓶中發生的反應方程式：Na2CO3+H2SO4= Na2SO4+ H2O +CO2↑；②若無濃硫酸的洗氣裝置，會使測定的結果偏大，可能會帶有水分；利用表中數據計算出產生的二氧化碳的質量為2.2克，碳酸鈉的質量分數為X，

Na2CO3+H2SO4= Na2SO4+ H2O +CO2↑

106 44

100*X克 2.2克

列比例式得：106:100*X克=44:2.2克 解得X=5.3%

檢查該裝置氣密性的方法是：連接好裝置，從水準管注水，左右兩邊出現穩定的液面差，說明氣

密性良好。使用冷水冷凝的目的是：使水蒸氣液化（或除去水蒸氣），選取的儀器應該接近藥品的體積，所以選用100ml, 氮氣的質量為="0.0672" mL*1.25 g/L=0.084克

2NaN3 → 3N2

130 84

0.14*X克 0.084克

列比例式得：130:0.14*X克=84:0.084克 解得X=92.9%。