Question

3．叠氮化钠（NaN₃）被广泛应用于汽车安全气囊，叠氮化钠的制备：将金属钠与液态氮反应得NaNH₂，再将NaNH₂与N₂O反应可生成NaN₃，该反应的化学方程式为₂NaNH₂+N₂O═NaN₃+NaOH+X．请回答下列问题：
（1）用化学符号表示：①NaN₃中的阳离子为Na⁺；②X的化学式为NH₃．
（2）液态氨属于纯净物（填“纯净物”或“混合物”）；实验室检验X气体的方法是具有刺激性气味，且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明是氨气．
（3）NaNH₂中氮元素的化合价为-3，Na、N、H元素的质量比为23：14：2．
（4）汽车经撞击后，30毫秒内NaN₃迅速分解为Na、N₂，其反应的化学方程式为2NaN₃$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．
（5）工业级NaN₃中常含有少量的Na₂CO₃的原因是（用化学方程式表示）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据离子符号的写法、质量守恒定律的实质分析；
（2）根据纯净物的概念和氨气的检验方法进行分析；
（3）根据在化合物中正负化合价代数和为零和元素质量比的计算方法进行解答；
（4）根据化学方程式的书写方法分析；
（5）根据碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析．

解答 解：（1）①NaN₃中的阳离子为钠离子；②根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应物中有2个钠原子，4个氮原子，4个氢原子，1个氧原子，生成物中有2个钠原子，3个氮原子，1个氢原子，1个氧原子，所以X是NH₃．故填：Na⁺；NH₃．
（2）液态氨是由一种物质组成，属于纯净物；实验室检验X气体的方法是具有刺激性气味，且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明是氨气，故填：纯净物；具有刺激性气味，且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明是氨气．
（3）钠元素显+1价，氢元素显+1价，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（+1）×2=0，则x=-3价；Na、N、H元素的质量比为23：14：2，故填：-3；23：14：2．
（4）汽车经撞击后，30毫秒内NaN₃迅速分解为Na、N₂，所以反应方程式为 2NaN₃$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．故填：2NaN₃$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+3N₂↑．
（5）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以工业级NaN₃常含有少量的Na₂CO₃，可能的原因是：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
故答案为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．

点评 本题主要考查了质量守恒定律的应用、物质的分类、元素化合价的计算以及化学方程式的书写等，难度不大，需要在平时的学习中加强训练即可完成．