Question

【題目】疊氮化鈉(NaN3)是汽車安全氣囊的主要成分，實(shí)驗(yàn)室制取疊氮化鈉的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①打開裝置D導(dǎo)管上的旋塞，加熱制取氨氣。

②加熱裝置A中的金屬鈉，使其熔化并充分反應(yīng)后，再停止加熱裝置D并關(guān)閉旋塞。

③向裝置A中b容器內(nèi)充入加熱介質(zhì)并加熱到210～220℃，然后通入N2O。

④冷卻，向產(chǎn)物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度)，減壓濃縮結(jié)晶后，再過濾，并用乙醚洗滌，晾干。

（1）裝置B中盛放的藥品為____。

（2）步驟①中先加熱通氨氣一段時(shí)間的目的是____；步驟②氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成NaNH2的化學(xué)方程式為____。步驟③中最適宜的加熱方式為___(填“水浴加熱”，“油浴加熱”)。

（3）生成NaN3的化學(xué)方程式為____。

（4）產(chǎn)率計(jì)算

①稱取2.0 g疊氮化鈉試樣，配成100 mL溶液，并量取10.00 mL溶液于錐形瓶中。

②用滴定管加入0.10 mol·L－1六硝酸鈰銨[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00 mL[發(fā)生的反應(yīng)為2(NH4)2Ce(NO3)6＋2NaN3===4NH4NO3＋2Ce(NO3)3＋2NaNO3＋3N2↑](雜質(zhì)均不參與反應(yīng))。

③充分反應(yīng)后滴入2滴鄰菲羅啉指示液，并用0.10 mol·L－1硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]為標(biāo)準(zhǔn)液，滴定過量的Ce4＋，終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL(滴定原理：Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋)。計(jì)算可知疊氮化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____(保留2位有效數(shù)字)。若其他操作及讀數(shù)均正確，滴定到終點(diǎn)后，下列操作會(huì)導(dǎo)致所測(cè)定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的是____(填字母代號(hào))。

A．錐形瓶使用疊氮化鈉溶液潤(rùn)洗

B．滴加六硝酸鈰銨溶液時(shí)，滴加前仰視讀數(shù)，滴加后俯視讀數(shù)

C．滴加硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，開始時(shí)尖嘴處無氣泡，結(jié)束時(shí)出現(xiàn)氣泡

D．滴定過程中,將掛在錐形瓶壁上的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)液滴用蒸餾水沖進(jìn)瓶?jī)?nèi)

（5）疊氮化鈉有毒，可以使用次氯酸鈉溶液對(duì)含有疊氮化鈉的溶液進(jìn)行銷毀，反應(yīng)后溶液堿性明顯增強(qiáng)，且產(chǎn)生無色無味的無毒氣體，試寫出反應(yīng)的離子方程式____。

Answer 1

【答案】堿石灰(或生石灰、氫氧化鈉固體) 排盡裝置中的空氣 2Na+2NH32NaNH2+H2 油浴加熱 NaNH2+N2O NaN3+H2O 65% AC ClO－＋2N3-＋H2O=Cl－＋2OH－＋3N2↑

【解析】

(1)制備的氨氣中含有大量的水，B中盛放堿石灰干燥氨氣，

故答案為：堿石灰(或生石灰、氫氧化鈉固體)；

(2)用氨氣排盡裝置中的空氣，防止加熱時(shí)空氣中的氧氣等能與鈉反應(yīng)，步驟②制備NaNH2，還生成氫氣，反應(yīng)方程式為：2Na+2NH32NaNH2+H2；控制溫度210220℃，故選用油浴加熱，

故答案為：排盡裝置中的空氣；2Na+2NH32NaNH2+H2；油浴加熱；

(3) NaNH2和N2O在210220℃下反應(yīng)生成NaN3和水，反應(yīng)為：NaNH2+N2O NaN3+H2O，

故答案為：NaNH2+N2O NaN3+H2O；

（4）Ce4+的物質(zhì)的量濃度總計(jì)為0.10 molL1×0.04 L=0.004 mol，分別與Fe2+和N3反應(yīng)。其中與Fe2+按1:1反應(yīng)消耗0.10 molL1×0.02 L=0.002 mol，則與N3按1:1反應(yīng)也為0.002 mol，即10 mL所取溶液中有0.002 mol N3，原2.0 g疊氮化鈉試樣，配成100 mL溶液中有0.02 mol即1.3 g NaN3，所以樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=65%；

A. 使用疊氮化鈉溶液潤(rùn)洗錐形瓶，使進(jìn)入錐形瓶中溶質(zhì)比所取溶液更多，滴定消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)液體積減小，疊氮化鈉溶液濃度偏大，故A正確；

B. 六硝酸鈰銨溶液實(shí)際取量大于40.00 mL，滴定消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)液體積增大，計(jì)算疊氮化鈉溶液濃度偏小，故B錯(cuò)誤；

C. 滴定前無氣泡，終點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)氣泡，則讀數(shù)體積為實(shí)際溶液體積減氣泡體積，硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)體積減小，疊氮化鈉溶液濃度偏大，故C正確；

D選項(xiàng)，滴定過程中，將掛在錐形瓶壁上的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)液滴用蒸餾水沖進(jìn)瓶?jī)?nèi)無影響，故D錯(cuò)誤；

故答案為：65%；AC；

（5）反應(yīng)后溶液堿性明顯增強(qiáng)，且產(chǎn)生無色無味的無毒氣體，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒，則發(fā)生的離子反應(yīng)為：ClO－＋2N3-＋H2O=Cl－＋2OH－＋3N2↑

故答案為：ClO－＋2N3-＋H2O=Cl－＋2OH－＋3N2↑。