Question

【題目】疊氮化鈉(NaN3)是白色六方系晶體，劇毒，易溶于水，是HN3(氫疊氮酸，酸性與醋酸相似的弱酸)的鈉鹽。回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)室可用NaN3分解(生成兩種單質(zhì))制備高純N2，已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，每生成1 mol N2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為___________。

(2)NaN3和稀硫酸反應(yīng)制HN3的離子方程式為______________。

(3)NaNH2與N2O在210～220℃時(shí)反應(yīng)可制備NaN3，同時(shí)放出能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

(4)測(cè)定工業(yè)品疊氮化鈉中NaN3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(I)準(zhǔn)確稱量試樣m g，另加少許NaOH于燒杯中，加入適量蒸餾水溶解，轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中定容；

(II)準(zhǔn)確移取配得的溶液20.00mL于錐形瓶中，慢慢加入V1 mL c1 mol·L－1(NH4)2Ce(NO3)6溶液，充分反應(yīng)后，加適量水稀釋，加入5 mL濃硫酸，加2滴鄰羅啉指示劑，用c2 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到溶液由淡綠色變?yōu)辄S紅色(Ce4＋＋Fe2＋＝Ce3＋＋Fe3＋)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V2 mL。

①NaN3與(NH4)2Ce(NO3)6溶液反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為N2，還原產(chǎn)物為Ce(NO3)3，其離子方程式為______。

②則樣品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________(列出計(jì)算表達(dá)式)。

Answer 1

【答案】 N3-+H+=HN3 2NaNH2+N2O=NaN3+ NaOH+NH3 2N3-+2Ce4+3N2↑+2Ce3+

【解析】

(1) 2NaN3=2Na+3N2，由反應(yīng)式可得出關(guān)系式3N2——2e-，從而可計(jì)算出生成1 mol N2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。

(2)書寫NaN3和稀硫酸反應(yīng)制HN3的離子方程式時(shí)，NaN3能拆成離子形式，因?yàn)樗�是一種可溶性鹽。

(3)從氧化還原分析，NaNH2+N2O=NaN3+H2O，但產(chǎn)物中還有NH3生成，則還需再加入NaNH2，認(rèn)為它跟H2O反應(yīng)，從而生成NaOH和NH3，把兩個(gè)反應(yīng)合二為一，即可得出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(4) ①在整個(gè)過(guò)程中，發(fā)生以下反應(yīng)：

2N3-+2Ce4+=3N2+2Ce3+，Ce4＋＋Fe2＋＝Ce3＋＋Fe3＋。

②通過(guò)第二個(gè)離子方程式，可求出過(guò)量的Ce4+的物質(zhì)的量，利用總量與過(guò)量的Ce4+的差值，求出與N3-反應(yīng)的Ce4+的物質(zhì)的量，從而求出N3-的物質(zhì)的量，最后求出樣品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1) 2NaN3=2Na+3N2，由反應(yīng)式可得出關(guān)系式3N2——2e-，現(xiàn)在N2為1 mol，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。答案為：；

(2)NaN3和稀硫酸反應(yīng)制HN3的離子方程式為N3-+H+=HN3。答案為：N3-+H+=HN3；

(3)從氧化還原分析，NaNH2+N2O=NaN3+H2O，但產(chǎn)物中還有NH3生成，則另一反應(yīng)為NaNH2+H2O=NaOH+NH3，從而得出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaNH2+N2O=NaN3+ NaOH+NH3。答案為：2NaNH2+N2O=NaN3+ NaOH+NH3；

(4) ①在整個(gè)過(guò)程中，發(fā)生以下反應(yīng)：

2N3-+2Ce4+3N2↑+2Ce3+，Ce4＋＋Fe2＋＝Ce3＋＋Fe3＋。

①NaN3與(NH4)2Ce(NO3)6溶液反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為N2，還原產(chǎn)物為Ce(NO3)3，其離子方程式為2N3-+2Ce4+3N2↑+2Ce3+；答案為：2N3-+2Ce4+3N2↑+2Ce3+；

②20.00mL溶液中，N3-的物質(zhì)的量為：(c1V1-c2V2)×10-3mol，

樣品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

=。答案為：。