叠氮化钠（NaN3）是一种应用广泛的化工产品，可用于合成抗生素头孢菌素药物的中间体，汽车安...

叠氮化钠（NaN3）是一种应用广泛的化工产品，可用于合成抗生素头孢菌素药物的中间体，汽车安全气囊等。

Ⅰ．实验室制备NaN3

（1）实验原理：

①把氨气通入熔融金属钠反应制得氨基钠（NaNH2），该反应的化学方程式为____________。

②将生成的NaNH2与N2O在210℃-220℃下反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O═NaN3+NaOH+X，实验室检验X气体使用的试纸是湿润的______。

（2）实验装置（图1）、步骤如下，回答下列问题：

已知：i）NaN3是一种易溶于水的白色晶体，微溶于乙醇，不溶于乙醚；　

ii）NaNH2的熔点为210℃，沸点为400℃，在水溶液中易水解。

①组装仪器检查装置气密性后，装入药品。装置B中盛放的药品是_______________。

②实验过程应先点燃___（填“A”或“C”）处的酒精灯，理由是_______________________。

③让氨气和熔化的钠充分反应后，停止加热A并关闭止水夹k。向装置C中b容器内充入加热介质植物油并加热到210℃-220℃，然后按图通入N2O；

④装置C反应完全结束后，冷却，取出a中的混合物进行以下操作，得到NaN3固体：

操作II的目的是____________；

操作IV中选用的洗涤试剂最好的是_____。

A．水　　　　 B．乙醇　　　　 C．乙醇水溶液　　　　 D．乙醚

（3）图中仪器a用不锈钢材质的而不用玻璃的，其主要原因是____________________。

II．产品NaN3纯度测定

精确称量0.150 g NaN3样品，设计如图2所示装置，连接好装置后使锥形瓶倾斜，使小试管中的NaN3样品与M溶液接触，测量产生的气体体积从而测定其纯度。

已知2 NaN3→ 3N2(NaN3中的N全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热。

（4）使用冷水冷凝的目的是______。对量气管读数时，反应前后都需要进行的操作是______。

（5）常温下测得量气管读数为60.0 mL(N2的密度为1.40 g/L)计算NaN3样品的纯度为______。（保留三位有效数字）

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叠氮化钠（NaN3）是一种应用广泛的化工产品，可用于合成抗生素头孢菌素药物的中间体，汽车安全气囊等。回答下列问题：

Ⅰ.实验室制备NaN3

水合肼(N2H4·H2O) 与亚硝酸甲酯(CH3ONO)在氢氧化钠存在下制备NaN3，其反应装置如图所示：

已知：2CH3OH+2NaNO2+H2SO4→2CH3ONO+ Na2SO4+2H2O； NaN3无色无味，微溶于醇、溶于水

（1）N2H4的电子式为_______________；NaN3晶体中阴离子与阳离子个数比为______________。

（2）装置中多孔球泡的作用是___________________。

（3）锥形瓶中水合肼与亚硝酸甲酯在30℃时可以反应生成叠氮酸钠、甲醇等物质，写出该反应的化学方程式_______________________________。

Ⅱ.回收甲醇

将制备反应后所得混合溶液加入烧瓶中，按照下图所示装置进行减压蒸馏。

已知：

NaN3在40℃时分解

（4）实验时冷凝管中冷却水要“b进a出”原因是______________________。

（5）甲醇回收时需用减压蒸馏的原因是________________________。

（6）下列有关毛细管的作用说法正确的是_______________。

A.平衡圆底烧瓶内外压　　　　　　 B.作为气化中心，使蒸馏平稳

C.避免液体过热而暴沸　　　　　　 D.冷凝回流作用

Ⅲ.产品提取及纯度测定

将蒸馏后所得母液降温结晶，过滤得NaN3湿品；再用去离子水重结晶得NaN3产品并用碘量法测定产品纯度。取产品6.50g加入足量去离子水中溶解，并加入适量稀硫酸酸化；向混合液中加入20.00mL 1.00mol·L-lKMnO4溶液，溶液呈紫红色；再加入足量KI溶液消耗过量的KMnO4溶液；其后用0.100mol·L-lNa2S2O3标准溶液滴定所产生的I2，消耗Na2S2O3溶液30.00mL。

（7）实验所得产品的纯度为______________________。

已知：①产品中杂质不参与反应；

②测定过程中发生的反应：

10NaN3+2KMnO4+8H2SO4==2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+8H2O+15N2↑；

10KI+2KMnO4+8H2SO4==2MnSO4+6K2SO4+8H2O+5I2；

I2+2Na2S2O3==2NaI +Na2S4O6。

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叠氮化钠(NaN3)是一种易溶于水的白色晶体，微溶于乙醇，不溶于乙醚，可用于合成抗生素头孢菌素药物的中间体、汽车安全气囊的药剂等。氨基钠(NaNH2)的熔点为210℃，沸点为400℃，在水溶液中易水解。实验室制取叠氮化钠的实验步骤及实验装置如下：

①打开止水夹K1，关闭止水夹K2，加热装置D一段时间；

②加热装置A中的金属钠，使其熔化并充分反应后，再停止加热装置D并关闭K1；

③向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210～220℃，打开止水夹K2，通入N2O：

④冷却，向产物中加入乙醇，减压浓缩结晶后，再过滤，并用乙醚洗涤，晾干。

回答下列问题：

(1)装置B中盛放的药品为____________；装置C的主要作用是________________。

(2)氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为__________。

(3)步骤③中，为了使反应受热均匀，A装置里a容器的加热方式为_____；生成NaN3的化学方程式为_____；N2O可由NH4NO3在240~245℃分解制得(硝酸铵的熔点为169.6℃)，则不能选择的气体发生装置是________(填序号)。

(4)图中仪器a用的是铁质而不用玻璃，其主要原因是_____________。步骤④中用乙醚洗涤的主要目的是_______________。

(5)实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数：①将2.500g试样配成500.00mL溶液。②取50.00mL溶液置于锥形瓶中，加入50.00mL0.1010mol·L-1(NH4)2Ce(NO3)6溶液。③充分反应后，将溶液稍稀释，向溶液中加入8mL浓硫酸，滴入3滴邻菲啰啉指示液，用0.0500mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4+消耗溶液体积为29．00mL。测定过程的反应方程式为：

则试样中NaN3的质量分数为_______________。

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（10分）叠氮化合物应用广泛，如NaN₃可用于汽车安全气囊，Hg(N₃)₂可作雷管的起爆剂，工业上制备NaN₃的化学反应为：

I．N₂H₄(联氨) + HNO₂  → HN₃(叠氮酸) + H₂O (未配平)；

II．HN₃ + NaOH →NaN₃ + H₂O

⑴上述反应I中，每生成4.3g HN₃时，消耗联氨的物质的量为________，NaN₃受撞击时迅速分解为两种单质，该反应的化学方程式为________。

⑵ 联氨的电子式为________。

⑶ 上图为常温下向25mL、0.1mol/L NaOH溶液中逐滴滴加0.2mol/L的HN₃溶液的过程中溶液pH的变化曲线。（溶液混合时体积的变化忽略不计）

①D点时溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________

② B点时溶液中c (HN₃) ＝ ________

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（9分）

叠氮化合物应用广泛，如NaN₃，可用于汽车安全气囊，PhCH₂N₃可用于合成化合物V（见下图，仅列出部分反应条件Ph—代表苯基）

（1）下列说法不正确的是________（填字母）

A.反应①、④属于取代反应

B.化合物I可生成酯，但不能发生氧化反应

C.一定条件下化合物Ⅱ能生成化合物I

D.一定条件下化合物Ⅱ能与氢气反应，反应类型与反应②相同

（2）化合物Ⅱ发生聚合反应的化学方程式为________（不要求写出反应条件）

（3）反应③的化学方程式为________（要求写出反应条件）

（4）化合物Ⅲ与phCH₂N₃发生环加成反应成化合物V，不同条件下环加成反应还可生成化合物V的同分异构体。该同分异物的分子式为________，结构式为________。

（5）科学家曾预言可合成C(N₃)₄，其可分解成单质，用作炸药。有人通过NaN₃与NC－CCl_3,反应成功合成了该物质下。列说法正确的是________（填字母）。

A.该合成反应可能是取代反应

B. C(N₃)₄与甲烷具有类似的空间结构

C. C(N₃)₄不可能与化合物Ⅲ发生环加反应

D. C(N₃)₄分解爆炸的化学反应方程式可能为：C(N₃)₄C＋6N₂

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钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：

(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气，至少需要叠氮化钠________ g。

(2)钠—钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠—钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。

①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。________

②计算并确定该钠－钾合金的化学式。______________

(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳，有下列反应：2NaAl(OH)4＋CO2―→2Al(OH)3↓＋Na2CO3＋H2O，己知通入二氧化碳336 L(标准状况下)，生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3，若通入溶液的二氧化碳为112 L(标准状况下)，计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。_____________

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钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。

完成下列计算：

(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气，至少需要叠氮化钠________g。

(2)钠­钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠­钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。

①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。

_____________________________________________________________

②计算并确定该钠­钾合金的化学式。

_____________________________________________________________

(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳，有下列反应：

2NaAlO2＋3H2O＋CO2=2Al(OH)3↓＋Na2CO3

已知通入二氧化碳336 L(标准状况下)，生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3，若通入溶液的二氧化碳为112 L(标准状况下)，计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。

_________________________________________________________________

(4)常温下，称取不同氢氧化钠样品溶于水，加盐酸中和至pH＝7，然后将溶液蒸干得氯化钠晶体，蒸干过程中产品无损失。

上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质，且实验数据可靠。通过计算，分析和比较上表3组数据，给出结论。

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钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。

完成下列计算：

（1）叠氮化钠（NaN₃）受撞击分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若78克叠氮化钠完全分解，产生标准状况下氮气___________________L 。

（2）钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠-钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。计算溶液中氢氧化钠的物质的量浓度______________________（忽略液体体积变化）。

（3）氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳，有下列反应：  2NaAl(OH)₄+CO₂→2Al(OH)₃↓+Na₂CO₃+H₂O。己知通入二氧化碳112 L（标准状况下），生成的Al(OH)₃和Na₂CO₃的物质的量之比为4:5。若向该溶液中通入的二氧化碳为224L（标准状况下），计算生成的 Al(OH)₃和Na₂CO₃的物质的量的最大值。

（4）为测定某硫酸吸收含氨气废气后，所得铵盐中氮元素的质量分数，现将不同质量的铵盐固体分别加入到50.00mL相同浓度的氢氧化钠溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果如下表：

试回答：

该铵盐的成分为_______________________________。

该铵盐中氮元素的质量分数为：_______________________________(须列式计算）。

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叠氮化钠(NaN3)固体易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，是汽车安全气囊中的主要成分，能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体将气囊鼓起。工业级NaN3的制备分两步进行，反应的化学方程式如下：

i. 2Na +2NH32NaNH2+ H2 ii. NaNH2+ N2ONaN3+H2O

实验室利用如下装置模拟工业级NaN3的制备。

（1）装置A用于制取NH3，右图装置I和Ⅱ为气体发生装置。若选用装置I，则发生反应的化学方程式为_________________________________；若选用装置Ⅱ，则试剂X是___________(填试剂名称)，仪器a的名称是___________。

（2）装置B的作用是_______________________________________________________。

（3）加热前需要先往装置C中通一段时间NH3的目的是______________________________。

（4）当观察到装置C中熔融钠单质的银白色光泽全部消失时，停止通氨气，开始通入N2O。装置C中的Y为___________(填字母)。

A.冷水浴　　 B.热水浴　　 C油浴

（5）该实验装置的缺陷是_________________________________(任写一点)。

（6）反应完全结束后，取出装置C中的混合物先后经加水、加乙醇、过滤、洗涤、干燥等操作得到NaN3固体，其中洗涤操作可用乙醚洗涤NaN3固体的原因___________。

（7）实验室用滴定法测定叠氮化钠产品中NaN3的质量分数：

操作方法：取2.500g产品配制成500.0mL溶液。取25.00mL溶液置于锥形瓶中，加入25.00mL0.1010mol·L－1(NH4)Ce(NO3)6溶液。充分反应后，稍稀释，加入4mL浓硫酸，滴入邻菲罗啉指示液，用0.0500mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4+，消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液的体积为14.80mL。

测定过程发生反应的方程式为：

2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑

Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+。

产品中NaN3的质量分数为___________%(保留1位小数)。

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