Question

洗車安全氣囊是行車安全的重要保障。當車輛發生碰撞的瞬間，安全裝置通電點火使其中的粉末分解釋放出大量的氮氣形成氣囊，從而保護司機及乘客免受傷害。為研究安全氣囊工作的化學原理，取安全裝置中的粉末進行實驗。經組成分析，確定該粉末僅Na、Fe、N、O四種元素。水溶性試驗表明，固體粉末部分溶解。經檢測，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸。

取13.0g化合物甲，加熱使其完全分解，生成氮氣和單質乙，生成的氮氣折合成標準善下的體積為6.72L。單質就在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應生成化合物丙和另和一種單質。化合物丙與空氣接觸可轉化為可溶性鹽。

請回答下列問題：

（1）甲的化學方程式為            ，丙的電子式為            。

（2）若丙在空氣中轉化為碳酸氫鹽，則反應的化學方程式為            。

（3）單質乙與紅棕色粉末發生反應的化學方程式為，安全氣囊中紅棕色粉末的作用是            。

（4）以下物質中，有可能作為安全氣囊中紅棕色粉末替代品的是            。

A. KCl       B. KNO₃      C. Na₂S      D. CuO

（5）設計一個實驗方案，探究化合物丙與空氣接觸后生成可溶性鹽的成分（不考慮結晶水合物）            。

Answer 1

(5)可溶性鹽的成分可能是Na₂CO₃，或NaHCO₃ ，或Na₂CO₃與NaHCO₃ 的混合物。準確稱取一定量的生成物，加熱至恒重后，如試樣無失重，則為Na₂CO₃。如加熱后失重，根據失重的量在試樣總質量中的比例，即可推斷出試樣為NaHCO₃ ，或Na₂CO₃與NaHCO₃ 的混合物。

解析:

本題主要考查元素的推斷以及元素化合物等知識點。(1)甲溶于水，可知甲中有鈉元素，化合物甲受熱分解生成氮氣和單質乙，則乙為單質鈉，甲中含有鈉元素和氮元素，經計算為，紅棕色固體中含有鐵元素，猜測為，鈉在高溫隔絕空氣條件下與發生置換反應，生成鐵和，丙為，與空氣中的反應生成，符合題意。(2)若轉化為，則方程式為。(3)方程式為。(4)的作用是將Na氧化為鈉的化合物，防止造成危害，所以Cu0可以作為替代品，此外鈉在一定條件下可以置換出中的鉀，原因是鉀的沸點低。(5)本題實質就是和的檢驗，方法有：①固體加熱，把產生的氣體通入澄清石灰水，若有白色沉淀產生，則原固體有；②溶液：加溶液或溶液[不得用溶液或溶液]有沉淀產生，則原溶液有。或按有無失重的方法來探究。