Question

汽車安全氣囊是汽車安全的重要保障．當(dāng)車輛發(fā)生碰撞的瞬間，安全裝置通電點(diǎn)火使其中的粉末分解釋放出大量的氮?dú)庑纬蓺饽�，從而保護(hù)司機(jī)及乘客免受傷害．為研究安全氣囊工作的化學(xué)原理，取安全裝置中的粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．經(jīng)組成分析，確定該粉末僅Na、Fe、N、O四種元素．水溶性試驗(yàn)表明，固體粉末部分溶解．經(jīng)檢測，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸．
取13.0g化合物甲，加熱使其完全分解，生成氮?dú)夂蛦钨|(zhì)乙，生成的氮?dú)庹酆铣蓸?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L．單質(zhì)乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應(yīng)生成淡黃色化合物丙和另一種單質(zhì)．化合物丙與空氣接觸可轉(zhuǎn)化為可溶性鹽．
請回答下列問題：
（1）甲的化學(xué)式為

 

，丙的電子式為

 

．
（2）單質(zhì)乙與紅棕色粉末發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）若丙在空氣中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）以下物質(zhì)中，有可能作為安全氣囊中紅棕色粉末替代品的是

 

．
A．KCl       B．KNO₃      C．Na₂S      D．CuO
（5）某同學(xué)提出，丙在空氣中也可能轉(zhuǎn)化為另一種鹽．將丙在空氣中放置一段時間后，為探究其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的成分，他提出如下方案：
A．取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克
B．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體
C．取a克混合物充分加熱，得b克固體
D．取a克混合物與足量Ca（OH）₂溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體．
其中方案C首先得到老師肯定，據(jù)該方案實(shí)驗(yàn)后，若b與a滿足

 

關(guān)系，則證明固體是兩種鹽的混合物．你認(rèn)為，除方案C外，合理的方案還有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：粉末僅含Na、Fe、N、O四種元素．水溶性試驗(yàn)表明，固體粉末部分溶解，經(jīng)檢測，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸，則該紅棕色固體是氧化鐵；取13.0g化合物甲，加熱使其完全分解，生成氮?dú)夂蛦钨|(zhì)乙，生成的氮?dú)庹酆铣蓸?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L，則甲中含有兩種元素，且甲是可溶性物質(zhì)，加熱時能分解生成氮?dú)夂蛦钨|(zhì)，則甲是氮化鈉，乙是鈉，單質(zhì)乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應(yīng)生成化合物丙和另一種單質(zhì)，鈉和氧化鐵反應(yīng)生成過氧化鈉和鐵，所以丙是過氧化鈉，化合物丙與空氣接觸可轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，過氧化鈉和二氧化碳能反應(yīng)生成可溶性鹽，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來分析解答．

解答： 解：粉末僅含Na、Fe、N、O四種元素．水溶性試驗(yàn)表明，固體粉末部分溶解，經(jīng)檢測，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸，則該紅棕色固體是氧化鐵；取13.0g化合物甲，加熱使其完全分解，生成氮?dú)夂蛦钨|(zhì)乙，生成的氮?dú)庹酆铣蓸?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L，則甲中含有兩種元素，且甲是可溶性物質(zhì)，加熱時能分解生成氮?dú)夂蛦钨|(zhì)，則甲是氮化鈉，乙是鈉，單質(zhì)乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應(yīng)生成化合物丙和另一種單質(zhì)，鈉和氧化鐵反應(yīng)生成過氧化鈉和鐵，所以丙是過氧化鈉，化合物丙與空氣接觸可轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，過氧化鈉和二氧化碳能反應(yīng)生成可溶性鹽，
（1）根據(jù)以上分析可知化合物甲的化學(xué)式為NaN₃；丙是過氧化鈉，是一種離子化合物，故電子式為，
故答案為：Na₃N；；
（2）高溫條件下，鈉和氧化鐵反應(yīng)生成過氧化鈉和鐵，反應(yīng)方程式為：6Na+2Fe₂O₃=3Na₂O₂+4Fe，
故答案為：6Na+2Fe₂O₃=3Na₂O₂+4Fe；
（3）丙是過氧化鈉，若丙在空氣中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽，則該反應(yīng)是過氧化鈉和二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂+4CO₂+2H₂O=4NaHCO₃+O₂，故答案為：2Na₂O₂+4CO₂+2H₂O=4NaHCO₃+O₂；
（4）氧化鐵作氧化劑，且能和鈉發(fā)生置換反應(yīng)，則選取的替代品應(yīng)該具有氧化性，且能和鈉發(fā)生置換反應(yīng)，從氧化性角度分析KNO₃、CuO均可，但KNO₃本身受熱分解，產(chǎn)生氧氣與氮?dú)夥磻?yīng)，故選D；
（5）轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的成分為碳酸鈉或碳酸氫鈉或者為二者混合物，C方案中，若得到的bg固體全部為碳酸鈉，加熱后質(zhì)量不變，則b=ag；若得到的固體全部為碳酸氫鈉，則化學(xué)方程式為：
      2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
        168       84
         ag       bg
則b=

53

84

ag，故b取值范圍為

53

84

a＜b＜a 時，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的成分兩種鹽的混合物；
方案A，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克，即得到生成二氧化碳的質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)過程中水蒸氣的質(zhì)量，無法計算得出成分的組成，故A不合理；
方案B，灼燒之后得到碳酸鈉的質(zhì)量bg，結(jié)合混合物的質(zhì)量ag，利用質(zhì)量差可以計算得出成分的組成，故B合理；
方案D，得到bg固體，結(jié)合混合物質(zhì)量ag，可以計算得出成分的組成，故D合理；
故選：BD；
故答案為：

53

84

a＜b＜a；B D．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)的推斷，明確物質(zhì)的性質(zhì)及其顏色是解本題關(guān)鍵，難度較大．