Question

疊氮化鈉（NaN₃）被廣泛應用于汽車安全氣囊，某興趣小組對其進行下列研究．
【查閱資料】
（1）汽車經撞擊后，30毫秒內引發NaN₃，迅速分解為Na、N₂．
（2）將生成的金屬鈉與液態氨反應得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．則為

NH₃

，實驗室檢驗該氣體使用的試紙是濕潤

紅色石蕊試紙

．根據制備反應，工業級NaN₃中會含有Na₂CO₃．試分析工業級NaN₃中含有Na₂CO₃的可能原因

生成NaN₂的同時有NaOH生成，NaOH吸收空氣中的CO₂生成Na₂CO₃

．
【Na₂CO₃質量分數測定】
為進一步測定NaN₃樣品中Na₂CO₃的質量分數設計如下圖裝置（已知H₂SO₄溶液與NaN₃，反應不生成氣體）．
實驗步驟如下：
①按圖連接裝置，

檢查裝置的氣密性

；
②準確稱得盛有堿石灰（固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物）的干燥管D的質量為a g；
③準確稱得疊氮化鈉（NaN₃）樣品的質量W g放入裝置B的廣口瓶中；
④打開裝置B的分液漏斗旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產生氣泡為止；
⑤打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數分鐘，然后再稱得干燥管D的總質量為b g．根據實驗中測得的有關數據，可以算出樣品中碳酸鈉的質量分數．
試回答：（1）第⑤步緩緩鼓入空氣的目的是

將B中生成的二氧化碳趕往D中

，裝置A中試劑X最適宜選用

氫氧化鈉溶液

．寫出B中生成氣體的反應方程式

Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

．
（2）若沒有C裝置，則會導致測定結果

偏大

（填：“偏大”或“偏小”）．
（3）E裝置的作用是

吸收空氣中的水和二氧化碳

．

Answer 1

分析：【查閱資料】
（2）根據質量守恒定律分析X；根據氨氣的性質分析檢驗的方法，根據生成的產物中含有氫氧化鈉及其性質分析；
【Na₂CO₃質量分數測定】
有氣體生成的反應應檢查裝置的氣密性；
（1）根據裝置中充滿二氧化碳氣體分析緩緩鼓入空氣的目的，根據空氣中含有少量的二氧化碳分析裝置A中試劑X，根據B中發生的反應寫出反應的方程式；
（2）根據生成的氣體中含有水蒸氣分析；
（3）根據空氣中含有二氧化碳和水蒸氣分析．

解答：解：【查閱資料】（2）根據質量守恒定律，反應前后原子的種類和數目不變，可確定氣體X的化學式為：NH₃．氨氣的水溶液顯堿性，檢驗該氣體使用的試紙是濕潤紅色石蕊試紙，工業級NaN₃中含有Na₂CO₃的可能原因是：生成NaN₂的同時有NaOH生成，NaOH吸收空氣中的CO₂生成Na₂CO₃；
【Na₂CO₃質量分數測定】
①按圖連接裝置，應檢查裝置的氣密性；
（1）由于裝置中充滿二氧化碳氣體，緩緩鼓入空氣的目的是：將B中生成的二氧化碳趕往D中．由于空氣中含有少量的二氧化碳，為了防止干擾，應除去．所以，裝置A中試劑X最適宜選用氫氧化鈉溶液．在B中碳酸鈉與硫酸反應生成了硫酸鈉、二氧化碳和水，反應的方程式是：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）由于生成的氣體中含有水蒸氣，若沒有C裝置，則會導致測定結果偏大；
（3）為了防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣對實驗的結果造成影響，所以E裝置的作用是吸收空氣中的水和二氧化碳．
故答為：【查閱資料】（2）NH₃，紅色石蕊試紙，生成NaN₂的同時有NaOH生成，NaOH吸收空氣中的CO₂生成Na₂CO₃；
【Na₂CO₃質量分數測定】檢查裝置的氣密性（1）將B中生成的二氧化碳趕往D中，氫氧化鈉溶液，Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；（2）偏大；（3）吸收空氣中的水和二氧化碳．

點評：綜合實驗涉及知識面廣，對學生思維能力要求高，既考查知識的識記、理解、遷移、運用，又考查分析、對比、歸納等思維能力，符合素質教育培養學生能力的要求，是中考方向，對這類題目要重點訓練．