Question

【題目】疊氮化鈉(NaN3)可用于汽車安全氣囊的添加劑，與酸反應生成N2和H2。某學習小組在實驗室用亞硝酸鈉和氨在無氧環境中制備NaN3，設計如下實驗(夾持裝置略去):

（1）按氣流從左到右的方向，上述裝置合理的連接順序為_________________(填儀器接口字母)。

（2）試劑X可選用________________(填試劑名稱)。

（3）裝置C中發生反應的化學方程式為_________________________________________，該反應需要在無氧環境中進行的原因為_______________________________________________。

（4）裝置B的作用為___________________________________________。

（5）加熱條件下，NaNH2和N2O反應也可制備NaN3，同時生成能使濕響的紅色石蕊試紙變藍的氣體，該反應的化學方程式為_____________________________________________。

（6）HNO2是一元弱酸，不穩定，容易分解為兩種氮的氧化物。現用如下試劑：NaNO2、pH試紙、水、稀硫酸、NaOH溶液、堿石灰、CuSO4、CuO，計實驗證明((可加熱)；

①HNO2為弱酸:____________________________________________________。

②裝置C中反應進行一段時間后，有NaN3生成：______________________________________。

Answer 1

【答案】afg(或gf)de(或ed)c(b) 堿石灰(或生石灰或NaOH固體) 5NH3+4NaNO23NaN3+NaOH+7H2O 加熱條件下，NaNO2容易被氧氣氧化 防止外界空氣進人C裝置干擾實驗并吸收來參加反應的氨氣 2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3 將NaNO2溶于適量水中配成溶液，常溫下，用pH試紙測定該溶液的pH>7 取少量裝置C中固體加入稀硫酸中，將產生的氣體通過足量的NaOH溶液，經堿石灰干燥后通過灼熱的CuO，再將生成的氣體通過CuSO4，若觀察到CuO黑色固體變紅，CuSO4變藍，則有NaN3生成

【解析】

(1)由實驗目的和原理可知，裝置A用于制氨氣，裝置D用于干燥氨氣，裝置C用于制NaN2，裝置B可用于防止外界空氣進入于擾實驗并吸收未參加反應的氨氣。故按氣流從左到右的方向，上述裝置合理的連接順序為afg(或gf)(或ed)c。

(2)裝置A是用濃氨水制氨氣，故可選用堿石灰或生石灰或NaOH固體

(3)裝置C中發生NH3與NaNO2在加熱條件下制NaN3的反應，根據得失電子守恒和原子守恒，該反應的化學方程式為5NH3+4NaNO2+3NaN3+NaOH+7H2O。加熱條件下，NaNO2容易被氧氣氧化，故該反應需在無氧環境下反應

(4)裝置B可用于防止外界空氣進入干擾實驗并吸收未參加反應的氨氣。

(5)由信息，加熱條件下，NaNH2和N2O發生氧化還原反應制備NaN，根據得失電子守恒和原子守恒知，反應方程式為2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。

(6)①證明某酸為弱酸可用其對應鹽水解使液堿性或測定一定濃度的該酸溶液的pH說明該酸不完全電離來實現②由信息，NaN3與酸反應生成N2和H2；HNO2是一元弱酸；不穩定，容易分解為兩種氮的氧化物。則證明裝置C中反應進行一段時間后，部分NaNO2有NaN3生成的方法為取少量裝置C中固體加入稀硫酸中，將產生的氣體通過足量的NaOH溶液，經堿石灰干燥后通過灼熱的CuO，再將生成的氣體通過CuSO4，若觀察到CuO黑色固體變紅，CuSO4變藍，則有NaN3生成。