Question

20．疊氮化鈉（NaN₃）是汽車安全氣囊中的主要成分，能在發(fā)生碰撞的瞬間分解產(chǎn)生大量氣體將氣囊鼓起．實(shí)驗(yàn)室測定疊氮化鈉樣品中NaN₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①稱取約2.5000g疊氮化鈉試樣，配成250mL溶液．
②準(zhǔn)確量取25.00mL溶液置于錐形瓶中，用滴定管加入50.00mL 0.1000mol•L^-1
（NH₄）₂Ce（NO₃）₆（六硝酸鈰銨），
[發(fā)生反應(yīng)為：2（NH₄）₂Ce（NO₃）₆+2NaN₃=4NH₄NO₃+2Ce（NO₃）₃+2NaNO₃+3N₂↑]（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）．
③反應(yīng)后將溶液稍稀釋，然后向溶液中加入5mL濃硫酸，滴入2滴鄰菲噦啉指示液，用0.0500mol•L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂（硫酸亞鐵銨）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定過量的Ce⁴⁺至溶液由淡綠色變?yōu)辄S紅色（發(fā)生的反應(yīng)為：Ce⁴⁺+Fe²⁺=Ce³⁺+Fe³⁺），消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL．
（1）步驟①配制疊氮化鈉溶液時(shí)，除需用到燒杯、玻璃棒、量筒外，還用到的玻璃儀器有250mL容量瓶、膠頭滴管．
（2）疊氮化鈉受撞擊時(shí)生成兩種單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaN₃ $\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$2Na+3N₂↑；．
（3）若其它讀數(shù)正確，滴定到終點(diǎn)后，讀取滴定管中（NH₄）₂Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液體積按圖圖示讀取，將導(dǎo)致所測定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏�。ㄟx填：“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（4）通過計(jì)算確定疊氮化鈉試樣中含NaN₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少（寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 ①稱取約2.5000g疊氮化鈉試樣，配成250mL溶液，需用到燒杯、玻璃棒、量筒外，還用到的玻璃儀器有，250mL容量瓶、膠頭滴管．
②準(zhǔn)確量取25.00mL溶液置于錐形瓶中，用滴定管加入50.00mL 0.1000mol•L^-1（NH₄）₂Ce（NO₃）₆（六硝酸鈰銨），
[發(fā)生反應(yīng)為：2（NH₄）₂Ce（NO₃）₆+2NaN₃=4NH₄NO₃+2Ce（NO₃）₃+2NaNO₃+3N₂↑]（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）．
③反應(yīng)后將溶液稍稀釋，然后向溶液中加入5mL濃硫酸，滴入2滴鄰菲噦啉指示液，用0.0500mol•L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂（硫酸亞鐵銨）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定過量的Ce⁴⁺至溶液由淡綠色變?yōu)辄S紅色（發(fā)生的反應(yīng)為：Ce⁴⁺+Fe²⁺=Ce³⁺+Fe³⁺），消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL．
（1）溶液配制的實(shí)驗(yàn)過程和步驟分析需要的儀器；
（2）疊氮化鈉受撞擊時(shí)生成兩種單質(zhì)為氮?dú)夂外c；
（3）讀取滴定管中 （NH₄）₂Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液體積按右圖圖示讀取，讀數(shù)增大，計(jì)算過程中剩余鈰離子物質(zhì)的量增大，則疊氮化鈉的物質(zhì)的量減��；
（4）計(jì)算n[（NH₄）₂Ce（NO₃）₆]，n[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]，結(jié)合滴定過程，疊氮化鈉和六硝酸鈰銨反應(yīng)，剩余的六硝酸鈰銨，加入濃硫酸鐵紅為Ce⁴⁺，用0.0500mol•L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂（硫酸亞鐵銨）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定過量的Ce⁴⁺，結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算．

解答 解：（1）步驟①配制疊氮化鈉溶液時(shí)，除需用到燒杯、玻璃棒、量筒外，還用到的玻璃儀器有，250mL容量瓶、膠頭滴管；
故答案為：250mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）疊氮化鈉受撞擊時(shí)生成兩種單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaN₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$2Na+3N₂↑；
故答案為：2NaN₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$2Na+3N₂↑；
（3）讀取滴定管中 （NH₄）₂Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液體積按右圖圖示讀取，讀數(shù)增大，計(jì)算過程中剩余鈰離子物質(zhì)的量增大，則疊氮化鈉的物質(zhì)的量減��；
故答案為：偏��；
（4）計(jì)算n[（NH₄）₂Ce（NO₃）₆]，n[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]，結(jié)合滴定過程，疊氮化鈉和六硝酸鈰銨反應(yīng)，剩余的六硝酸鈰銨，加入濃硫酸鐵紅為Ce⁴⁺，用0.0500mol•L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂（硫酸亞鐵銨）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定過量的Ce⁴⁺，結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算；
n[（NH₄）₂Ce（NO₃）₆]=0.1000mol•L^-1×50.00×10^-3L=5.000×10^-3mol
n[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]=0.0500mol•L^-1×24.00×10^-3L=1.200×10^-3molw
與NaN₃反應(yīng)的n[（NH₄）₂Ce（NO₃）₆]=5.000×10^-3mol-1.200×10^-3mol
=3.800×10^-3mol
ω=$\frac{3.800×1{0}^{-3}mol×65g/mol}{2.5000g×\frac{25.00ml}{250.00ml}}$×100%=98.80%；
答：疊氮化鈉試樣中含NaN₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究和定量測定方法，過程分析判斷，主要是試劑反應(yīng)過程的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．