Question

【題目】疊氮化鈉（NaN3）常用作汽車安全氣囊中的藥劑。實(shí)驗(yàn)室制取疊氮化鈉的原理、實(shí)驗(yàn)裝置及實(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再加熱裝置A中的金屬鈉，使其熔化并與氨氣充分反應(yīng)后，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。

已知：I．NaN3是易溶于水的白色晶體，微溶于乙醇，不溶于乙醚；

II．NaNH2熔點(diǎn)210℃，沸點(diǎn)400℃，在水溶液中易水解。

請回答下列問題：

（1）裝置B中盛放的藥品為___；裝置C的主要作用是___。

（2）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）N2O可由NH4NO3在240～245℃分解制得(硝酸銨的熔點(diǎn)為169.6℃)，則可選擇的氣體發(fā)生裝置是(填序號(hào))___。

（4）生成NaN3的化學(xué)方程式為____。

（5）圖中儀器a用的是鐵質(zhì)而不用玻璃，其主要原因是____。

（6）步驟④中用乙醚洗滌的主要目的是____。

Answer 1

【答案】堿石灰 冷凝分離出水 2Na+2NH32NaNH2+H2 油浴加熱 I、IV 2NaNH2+N2ONaN3+H2O 反應(yīng)過程中可能會(huì)產(chǎn)生NaOH腐蝕玻璃 減少晶體的損失，有利于產(chǎn)品快速干燥

【解析】

（1）制備的氨氣中含有大量的水用堿石灰干燥氨氣；

（2）氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成NaNH2，Na元素化合價(jià)上升，N化合價(jià)不變，則H的化合價(jià)下降生成氫氣；

（3）反應(yīng)時(shí)NH4NO3已經(jīng)融化成液態(tài)，裝置的選擇應(yīng)該注意不能讓融化的NH4NO3流出來，并且為了使管底部最充分均勻被加熱需要使試管傾斜；

（4）NaNH2和N2O反應(yīng)生成NaN3和水；

（5）反應(yīng)過程中生成的水，又會(huì)與鈉反應(yīng)生成NaOH腐蝕玻璃；

（6）NaN3不溶于乙醚，減少晶體的損失，有利于產(chǎn)品快速干燥。

（1）制備的氨氣中含有大量的水，用B裝置盛放堿石灰干燥氨氣，用C裝置冷凝分離出水因此，本題正確答案是：堿石灰；冷凝分離出水；

（2）氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成NaNH2，Na元素化合價(jià)上升，N化合價(jià)不變，則H的化合價(jià)下降生成氫氣，方程式為：2Na+2NH32NaNH2+H2；水的沸點(diǎn)為100℃，不能達(dá)到反應(yīng)控制的溫度210-220℃，故用油浴加熱。

（3）NH4NO3在240～245℃分解制得(硝酸銨的熔點(diǎn)為169.6℃)，反應(yīng)時(shí)NH4NO3已經(jīng)融化成液態(tài)，裝置的選擇應(yīng)該注意不能讓融化的NH4NO3流出來，并且為了使管底部最充分均勻被加熱需要使試管傾斜，故選裝置I、IV；

（4）NaNH2和N2O反應(yīng)生成NaN3和水，化學(xué)方程式為：2NaNH2+N2ONaN3+H2O；

（5）反應(yīng)過程中生成的水，又會(huì)與鈉反應(yīng)生成NaOH腐蝕玻璃，因此，本題正確答案是：反應(yīng)過程可能生成的NaOH能腐蝕玻璃；

（6）NaN3不溶于乙醚，減少晶體的損失，有利于產(chǎn)品快速干燥，因此，本題正確答案是：減少晶體的損失，有利于產(chǎn)品快速干燥。