Question

【題目】疊氮化鈉(NaN3)是一種無色晶體，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，廣泛應(yīng)用于汽車安全氣囊。某硝酸工廠擬通過下列方法處理尾氣并制備疊氮化鈉。

（1）NO和NO2混合氣體與NaOH溶液反應(yīng)可以合成NaNO2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___，生成1mol NaNO2時(shí)轉(zhuǎn)移電子______mol

（2）已知NaN3陽離子與陰離子個(gè)數(shù)比為1:1，則NaN3中所含的化學(xué)鍵為______和______，1mol該陰離子中所含的電子總數(shù)為______mol

（3）汽車劇烈碰撞時(shí)，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)：10NaN3＋2KNO3K2O＋5Na2O＋16N2↑。假定汽車中某個(gè)安全氣囊容積為56 L。

①該反應(yīng)中的氧化劑為______還原劑為______（填化學(xué)式）

②欲使氣囊中充滿標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)猓瑒t該安全氣囊中生成的K2O和Na2O的總質(zhì)量為多少克______？(寫出計(jì)算過程，保留一位小數(shù)，不考慮固體的體積)。

Answer 1

【答案】NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O 1 離子鍵 共價(jià)鍵 22 KNO3 NaN3 63.1g

【解析】

一氧化氮和二氧化氮的混合氣和氫氧化鈉首先合成亞硝酸鈉，亞硝酸鈉溶液中通入肼，可以合成疊氮化鈉，疊氮化鈉微溶于乙醇，所以向疊氮化鈉溶液中加入乙醇可以使疊氮化鈉溶解度降低而結(jié)晶析出。由于疊氮化鈉不溶于乙醚，過濾之后用乙醚洗滌，最后得到疊氮化鈉的固體。

（1）NO和NO2混合氣體與NaOH溶液反應(yīng)可以合成NaNO2，此反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，一氧化氮中+2價(jià)的氮化合價(jià)升高到亞硝酸鈉中的+3價(jià)，二氧化氮+4價(jià)氮也降低到亞硝酸鈉中的+3價(jià)。所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O。生成1molNaNO2轉(zhuǎn)移1mol電子。故答案為：NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O，1；

（2）疊氮化鈉中陽離子是鈉離子，陽離子與陰離子個(gè)數(shù)比為1:1，所以陰離子是N3-，三個(gè)氮原子通過共價(jià)鍵形成陰離子。所以在疊氮化鈉中含有的化學(xué)鍵既有離子鍵，又有共價(jià)鍵。在1 N3-個(gè)中，電子數(shù)為3×7+1=22。故答案為：離子鍵，共價(jià)鍵；22；

（3）在10NaN3＋2KNO3K2O＋5Na2O＋16N2↑中，疊氮化鈉中氮的化合價(jià)由負(fù)價(jià)升高到零價(jià)，故疊氮化鈉是還原劑，硝酸鉀中+5價(jià)的氮降低到0價(jià)，故硝酸鉀是氧化劑。欲使安全氣囊中充滿標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)?/span>56L，根據(jù)反應(yīng)的方程式：10NaN3＋2KNO3K2O＋5Na2O＋16N2↑，可求出K2O和Na2O的總質(zhì)量。

10NaN3＋2KNO3K2O＋5Na2O＋16N2↑

94g + 5×62g 16×22.4L

m總 56L

可求得m總=63.1g。故答案為：KNO3，NaN3，

10NaN3＋2KNO3K2O＋5Na2O＋16N2↑

94g + 5×62g 16×22.4L

m總 56L

可求得m總=63.1g。