Question

（10分）車禍嚴重危害了司乘人員的生命安全，為了降低車禍給司乘人員所帶來的損害，有人利用化學反應在小汽車前排設計了一氣袋。氣袋由固體化合物A＋B＋C組成，在汽車受到撞擊的一剎那，由于劇烈碰撞，導致氣袋里發生化學反應，氣袋迅速膨脹，隨及彈出，從而保護司乘人員的頭頸不致于撞到鋼架、擋風玻璃，該氣袋已挽救了成千上萬人的生命。

化合物A為白色固體，通常情況下相對穩定，碰撞時劇烈分解，產生熔融狀態的D與氣體E。D常溫下為固體，性質十分活躍，直接與O₂作用生成F，F為黃色粉末，可用做高空飛行或潛水時的供氧劑。氣體E十分穩定，但可與金屬鋰作用生成白色固體G，G強烈水解，生成易溶于水的化合物H與氣體I，H與氣體I的水溶液均為堿性。

化合物B為鉀鹽，無色晶體，易溶于水，其溶解度隨溫度升高急劇增大。B加熱時易分解，生成固體J與氣體K，氣體K可使帶有余燼的火柴復燃。

化合物C為氧化物，無色、堅硬、不溶于水，在自然界中以原子型晶體存在，能與HF氣體作用生成L與氣體氟化物M。

4-1       判斷A、B、C為何種化合物？

4-2       分析A、B兩種鹽陰離子雜化方式及成鍵情況，并畫出示意圖。

4-3       寫出劇烈碰撞后，氣袋中所發生的化學反應。

4-4       固體C在氣袋里起到什么作用？

Answer 1

4-1        A：NaN₃；B：KNO₃；C：SiO₂（3分）

4-2        N₃^－，結構式為：

N：sp雜化，兩個σ鍵，兩個π

NO₃^－：；

N：sp²雜化；三個N－O σ鍵，一個π（3分）

4-3        2NaN₃2Na(l)＋3N₂；10Na＋2KNO₃→K₂O＋5Na₂O＋N₂；

K₂O＋Na₂O＋2SiO₂→Na₂SiO₃＋K₂SiO₃（2分）

4-4       固體C與反應生成的K₂O、Na₂O結合生成硅酸鹽，可減少氣袋使用后，廢棄物的腐蝕性，降低環境污染。（2分）