Question

（8分）疊氮化鈉(NaN₃）被廣泛應用于汽車安全氣囊，某化學小組同學對其進行下列研究。
【查閱資料】
①NaN₃受撞擊會生成Na、N₂。  
②NaN₃遇鹽酸、H₂SO₄溶液無氣體生成。
③堿石灰是CaO和 NaOH的混合物。
④NaN₃的制備方法是：將金屬鈉與液態氨反應制得NaNH₂，再將NaNH₂與N₂O反應可生成NaN₃、NaOH和氨氣（NH₃）。
【問題探究】
（1）汽車經撞擊后，30毫秒內引發NaN₃迅速分解，寫出該反應的化學方程式     。
（2）工業級NaN₃中常含有少量的Na₂CO₃，其原因是（用化學方程式表示）  。   
（3）為測定某工業級NaN₃樣品中含有Na₂CO₃的質量分數，化學小組同學設計了如下實驗裝置。

①小明同學認為通過測定裝置Ⅰ中反應前后B的質量差，再通過相應計算，就可測定Na₂CO₃的純度，小組內同學通過討論認為不可以，其理由可能是     。ⅠⅡ
②小剛同學在大家討論的基礎上，設計了裝置Ⅱ。請分析：裝置Ⅱ中A的作用是_____；若無裝置C，對測定結果造成的影響是     （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；裝置E的作用是     。
③根據裝置Ⅱ，小組同學設計的實驗步驟有：a．稱量裝置D。b.稱量樣品，檢查裝置氣密性。c.打開彈簧夾，鼓入空氣。d.打開分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，關閉活塞和玻璃塞。其正確順序為　　　　（填字母序號，可重復）。

Answer 1

（1）2NaN₃2Na + 3N₂↑
（2）2NaOH+CO₂===Na₂CO₃+H₂O
（3）①濃鹽酸易揮發，產生的氯化氫氣體被裝置B吸收；二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置B中冷凝而被吸收；裝置A、B內空氣中的二氧化碳被裝置B吸收；A中生成的二氧化碳不能全部進入B裝置，使實驗產生誤差。（除加點字外再答出任意一條即可）
②吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣。   偏大
檢驗二氧化碳是否被D裝置完全吸收；防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入D裝置。（答出前一點即可）
③bcadca（2分）錯答、漏答均為0分。

試題分析：（1）NaN₃分解反應的化學方程式為2NaN₃2Na + 3N₂↑。
（2）制備NaN₃的方法是：將金屬鈉與液態氨反應制得NaNH₂，再將NaNH₂與N₂O反應可生成NaN₃、NaOH和氨氣（NH₃），工業級NaN₃中常含有少量的Na₂CO₃，其原因是2NaOH+CO₂===Na₂CO₃+H₂O。
（3）①裝置I用濃鹽酸與樣品反應，濃鹽酸具有揮發性，產生的氯化氫氣體被裝置B吸收，二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置B中冷凝而被吸收；裝置A中，空氣中的二氧化碳被裝置B吸收；因氣壓和微粒的特征，A中生成的二氧化碳不會全部進入B裝置，使實驗產生誤差等；
②裝置II中A中藥品是堿石灰，堿石灰能吸收空氣中的水分和二氧化碳，防止空氣中水蒸汽和二氧化碳干擾試驗；C裝置的濃硫酸干燥CO₂氣體，若無C裝置會使實驗結果偏大；CO₂通入澄清石灰水，使澄清石灰水變渾濁，裝置E的作用是檢驗二氧化碳是否被D裝置完全吸收，也可以防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入D裝置。
③根據裝置II，小組同學設計的實驗步驟為：稱量樣品，檢查裝置氣密性；打開彈簧夾，鼓入空氣；稱量裝置D；打開分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，關閉活塞和玻璃塞；打開彈簧夾，鼓入空氣；稱量裝置D；其正確順序為 bcadca；
點評：本題綜合性很強，要求學生有扎實的基本功，還要有知識遷移和綜合的能力，難度較大。