【題目】疊氮化鈉(NaN3)是一種易溶于水的白色晶體，微溶于乙醇，不溶于乙醚，可用于合成抗生素頭孢菌素藥物的中間體、汽車安全氣囊的藥劑等。氨基鈉(NaNH2)的熔點為210℃，沸點為400℃，在水溶液中易水解。實驗室制取疊氮化鈉的實驗步驟及實驗裝置如下：

①打開止水夾K1，關閉止水夾K2，加熱裝置D一段時間；

②加熱裝置A中的金屬鈉，使其熔化并充分反應后，再停止加熱裝置D并關閉K1；

③向裝置A中b容器內(nèi)充入加熱介質(zhì)并加熱到210～220℃，打開止水夾K2，通入N2O：

④冷卻，向產(chǎn)物中加入乙醇，減壓濃縮結晶后，再過濾，并用乙醚洗滌，晾干。

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)氨氣與熔化的鈉反應生成NaNH2的化學方程式為__________。

(3)步驟③中，為了使反應受熱均勻，A裝置里a容器的加熱方式為_____；生成NaN3的化學方程式為_____；N2O可由NH4NO3在240~245℃分解制得(硝酸銨的熔點為169.6℃)，則不能選擇的氣體發(fā)生裝置是________(填序號)。

(4)圖中儀器a用的是鐵質(zhì)而不用玻璃，其主要原因是_____________。步驟④中用乙醚洗滌的主要目的是_______________。

(5)實驗室用滴定法測定疊氮化鈉樣品中NaN3的質(zhì)量分數(shù)：①將2.500g試樣配成500.00mL溶液。②取50.00mL溶液置于錐形瓶中，加入50.00mL0.1010mol·L-1(NH4)2Ce(NO3)6溶液。③充分反應后，將溶液稍稀釋，向溶液中加入8mL濃硫酸，滴入3滴鄰菲啰啉指示液，用0.0500mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定過量的Ce4+消耗溶液體積為29．00mL。測定過程的反應方程式為：

則試樣中NaN3的質(zhì)量分數(shù)為_______________。

【答案】堿石灰（或氫氧化鈉固體） 分離出冷凝的溶有氨氣的水 2Na+2NH32NaNH2+H2 油浴 NaNH2+N2ONaN3+H2O Ⅱ 反應過程中可能生成的NaOH能腐蝕玻璃 NaN3不溶于乙醚，能減少NaN3的溶解損耗，且乙醚易揮發(fā)，有利于產(chǎn)品快速干燥 93.60%

【解析】

(1)根據(jù)NaN3易溶于水，制備過程不能有水的參與分析；

(2)氨氣與熔化的鈉反應生成NaNH2和氫氣；

(3)根據(jù)步驟③的溫度為210～220℃選擇加熱方式；NaNH2和N2O生成NaN3和水，據(jù)此書寫反應的方程式；硝酸銨的熔點為169.6℃，而NH4NO3在240～245℃分解，為防止硝酸銨熔化流出試管底部，據(jù)此選擇氣體發(fā)生裝置；

(4)a中有可能生成NaOH，根據(jù)氫氧化鈉的性質(zhì)分析解答；根據(jù)“NaN3是易溶于水的白色晶體，微溶于乙醇，不溶于乙醚”分析；

(5)(NH4)2Ce(NO3)6部分與疊氮化鈉反應，剩余的(NH4)2Ce(NO3)6用(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定，根據(jù)反應：Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，參與反應的(NH4)2Ce(NO3)6與標準液的物質(zhì)的量相等，因此計算與疊氮化鈉反應的(NH4)2Ce(NO3)6，據(jù)此分析計算。

(1)NaN3易溶于水，故制備過程不能有水，D中制備的氨氣含有水蒸氣，用B裝置盛放堿石灰(或氫氧化鈉固體)干燥氨氣，用裝置C冷凝分離出水，故答案為：堿石灰(或氫氧化鈉固體)；分離出冷凝的溶有氨氣的水；

(2)步驟①中先加熱通氨氣，排盡裝置中的空氣，防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入與鈉反應；氨氣與熔化的鈉反應生成NaNH2和氫氣，反應的化學方程式為：2Na+2NH32NaNH2+H2，故答案為：2Na+2NH32NaNH2+H2；

(3)步驟③的溫度為210～220℃，故選擇油浴加熱；NaNH2和N2O生成NaN3的反應為：NaNH2+N2ONaN3+H2O；硝酸銨的熔點為169.6℃，而NH4NO3在240～245℃分解，為防止硝酸銨熔化流出試管底部，故選擇的氣體發(fā)生裝置是I、Ⅲ，不能選擇Ⅱ作為氣體發(fā)生裝置，故答案為：油浴加熱；NaNH2+N2ONaN3+H2O；Ⅱ；

(4)a中有可能生成NaOH，會腐蝕玻璃，故儀器a用的是鐵質(zhì)而不用玻璃；由題可知，NaN3不溶于乙醚，能減少NaN3的溶解損耗；且乙醚易揮發(fā)，有利于產(chǎn)品快速干燥，故用乙醚洗滌產(chǎn)品，故答案為：反應過程中可能生成的NaOH能腐蝕玻璃；NaN3不溶于乙醚，能減少NaN3的溶解損耗，且乙醚易揮發(fā)，有利于產(chǎn)品快速干燥；

(5)(NH4)2Ce(NO3)6的總的物質(zhì)的量為：0.1010mol/L×50×10-3L=0.00505mol，部分與疊氮化鈉反應，剩余的(NH4)2Ce(NO3)6用(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定，根據(jù)反應：Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，參與反應的(NH4)2Ce(NO3)6與標準液的物質(zhì)的量相等，為：0.0500mol/L×29.00×10-3L = 0.00145mol，故與疊氮化鈉反應的(NH4)2Ce(NO3)6有0.00505mol-0.00145mol=0.0036mol，根據(jù)反應有：NaN3～(NH4)2Ce(NO3)6，則2.500g試樣中疊氮化鈉的質(zhì)量為：0.0036mol×65g/mol×=2.34g，試樣中NaN3的質(zhì)量分數(shù)為×100%=93.60%，故答案為：93.60%。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】FeSO4是一種補血劑，常溫下久置易變黃，一般認為是二價鐵被氧化為三價鐵的緣故。

（1）已知：①Fe2+(aq)-e-= Fe3+(aq) △H1=akJ/mol

②O2(g)+4 e-+4H+(aq)=2H2O(l) △H2=bkJ/mol

則FeSO4在酸性溶液中變質(zhì)的熱化學方程式為_____ 。

常溫下，配制濃度為0.1mol/L的FeSO4溶液，研究不同 pH 對Fe2+ 氧化的影響，結果如下圖所示，（假設反應過程中溶液體積不變）。

（2）在pH=5.5的環(huán)境下，該反應在0～15min的平均速率v（Fe2+）=_______；增大溶液pH，Fe2+被氧化速率_______（填“增大”、“減小”或“無影響”）。

（3）在平衡常數(shù)的計算中氣態(tài)物質(zhì)常以壓強代替其濃度，Fe2+在酸性環(huán)境下氧化的平衡常數(shù)K的計算表達式是______；常溫下該反應的平衡常數(shù)很大，為2.5×1032L4 /(atmmol4)，下列說法正確的是_______。

a. Fe2+轉化為Fe3+的趨勢大 b. Fe2+轉化為Fe3+的速率大

c. 反應進行得較為徹底 d. 酸性條件下Fe2+不會被氧化

（4）在pH=13的環(huán)境下，Fe2+的氧化變質(zhì)可以理解為：

第一步： Fe2++2OH-= Fe(OH)2，第二步_____________ （用化學方程式回答）；當氧化達到平衡時，c(Fe2+)/ c(Fe3+)_____4.0×1022（填“>”“<”或“=”）。已知的Ksp[Fe(OH)3]=2.5×10-39，Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-15。

（5）根據(jù)上述分析，配制FeSO4溶液的正確方法是加入適量的鐵粉和_________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應 mA（g）+nB（g）pC（g）達到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來的1/3，達到平衡時，C的濃度為原來的2.5倍，則下列說法正確的是

A. C的體積分數(shù)增加 B. A的轉化率降低

C. 平衡向正反應方向移動 D. m+n＞p

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列關于電解質(zhì)溶液中離子關系的說法正確的是(　　 )

A. 0.1 mol·L－1NaHCO3溶液中離子濃度關系：c(Na＋)＝2c()＋c()＋c(H2CO3)

B. 把0.2 mol/L NH4Cl溶液與0.1 mol/L NaOH溶液等體積混合后離子濃度關系：c(Cl－)＞c()＞c(H＋)＞c(OH－)

C. 常溫，向醋酸鈉溶液中滴加少量醋酸使其pH=7，則混合液中：c(Na＋)＝c(CH3COO－)

D. 在Na2CO3溶液中，c(H＋)＋c()＋c(H2CO3)= c(OH－)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列物質(zhì)的溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干并灼燒，可以得到該物質(zhì)本身的是(　 　)

①CuSO4；②KHCO3；③FeSO4；④NH4Cl；⑤MgSO4；⑥AlCl3 ；

A. ①③ B. ①⑤ C. ①③⑤ D. ①②⑥

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】氮和硫的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中具有重要應用。請回答下列問題：

(1)航天領域中常用N2H4作為火箭發(fā)射的助燃劑。N2H4與氨氣相似，是一種堿性氣體，易溶于水，生成弱堿N2H4·H2O。用電離方程式表示N2H4·H2O顯堿性的原因 。

（2）在恒溫條件下，1 mol NO2和足量C發(fā)生反應:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示：

①A、B兩點的濃度平衡常數(shù)關系：Kc(A) Kc(B)（填“＜”或“＞”或“=”）。

②A、B、C三點中NO2的轉化率最高的是 （填“A”或“B”或“C”）點。

③計算C點時該反應的壓強平衡常數(shù)Kp= （列出表達式并計算結果。Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）。

（3）亞硝酸的電離平衡常數(shù)Ka=5.1×10-4（298K）。它的性質(zhì)和硝酸很類似。

①已知298K 時，H2CO的Ka1=4.2×10-7 ；Ka2=5.61×10-11。向含有2mol碳酸鈉的溶液中加入1mol的HNO2后，則溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的離子濃度由大到小是 。

②將10mL0.1mol/L的亞硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水（已知在25℃時，一水合氨的Ki= 1.8×10-5）中,最后所得溶液為________（填“酸性”、“堿性”或者“中性”）。

（4）一種煤炭脫硫技術可以把硫元素以CaSO4的形成固定下來，但產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應，相關的熱化學方程式如下：

①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJmol-1

②CaSO4（s）+ 4CO（g）CaS（s）+ 4CO2（g） △H = -189.2kJmol-1

反應CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H= kJmol-1；

(5)H2S氣體溶于水形成的氫硫酸是一種二元弱酸，25℃時，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH，溶液pH與c(S2-)關系如圖所示(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。

①pH=13時，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=__________mol·L-1；

②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S，當溶液pH=______時，F(xiàn)e2+開始沉淀。【已知：KSP(FeS)=1.4×10-19】

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】膠體是日常生活中的一種混合物。

(1)下列有關膠體的說法中，不正確的是（___________）

A. 膠體、溶液、濁液的分類依據(jù)是分散質(zhì)微粒直徑大小

B. “鹵水點豆腐”、“黃河入海口處的沙洲”都與膠體的聚沉有關

C. 向1 mol/L氯化鐵溶液中加入少量的NaOH溶液制取氫氧化鐵膠體

D. 可以用丁達爾現(xiàn)象區(qū)別硫酸銅溶液和氫氧化鐵膠體

(2)在水泥和冶金工業(yè)常用高壓電對氣溶膠作用除去大量煙塵，以減少對空氣的污染，這種做法應用的原理是______。

(3)某課外活動小組進行Fe（OH）3膠體的制備實驗并檢驗其相關性質(zhì)。

①寫出制備Fe（OH）3膠體的化學反應方程式:________。

②取少量制得的膠體加入試管中,再加入少量飽和氯化鈉溶液,觀察到的現(xiàn)象____，這種現(xiàn)象稱為膠體的____。

③膠體能穩(wěn)定存在的主要原因是____________。

A.膠粒直徑小于1nm B.膠粒帶正電荷 C.膠粒作布朗運動 D.膠粒能透過濾紙

(4)有關制備Fe（OH）3膠體實驗方案評價。某同學在制備Fe（OH）3膠體時將蒸餾水改為自來水煮沸后進行實驗，該同學是否能得到膠體？______，（能或不能）理由_______。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關注。一定溫度下，在2 L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。反應物和部分生成物的物質(zhì)的量隨反應時間變化的曲線如圖所示。下列說法中不正確

A. 曲線a表示NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化

B. 10 s時，v(正)>v(逆)

C. 20 s時反應達到平衡

D. 0～20 s內(nèi)平均反應速率 v(O2)＝0.05 mol·L－1·s－1

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列實驗操作或裝置正確的是

A. 利用圖1所示裝置吸收制取少量二氧化硫產(chǎn)生的尾氣

B. 利用圖2所示裝置制取乙烯

C. 利用圖3所示裝置證明H2CO3酸性強于苯酚

D. 利用圖4所示裝置制備乙酸乙酯

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