Question

3．疊氮化鈉（NaN₃）是一種無(wú)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(guò)下列方法處理尾氣并制備疊氮化鈉

（1）物質(zhì)的量之比1：1的NO和NO₂混合氣體與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O．
（2）結(jié)晶時(shí)加入乙醇的目的是降低NaN₃的溶解度使其析出；用乙醚洗滌的目的是減少晶體的損失．
（3）汽車劇烈碰撞時(shí)，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)：10NaN₃+2KNO₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$K₂O+5Na₂O+16N₂↑．假定汽車中某個(gè)安全氣囊容積為44.8L．
①標(biāo)出上述反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向及數(shù)目．
②欲使氣囊中充滿標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)猓瑒t該安全氣囊至少應(yīng)裝入KNO₃的質(zhì)量多少克？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，不考慮固體的體積）．

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)的量之比1：1的NO和NO₂混合氣體與NaOH溶液反應(yīng)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaNO₂；
（2）由信息可知，NaN₃是一種無(wú)色晶體，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，以此分析；
（3）①只有N元素的化合價(jià)變化，氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)降低值=化合價(jià)升高值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)，據(jù)此表示電子轉(zhuǎn)移情況；
②安全氣囊容積為56L，氣囊中充滿標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)�，氮�(dú)獾奈镔|(zhì)的量為$\frac{56L}{22.4L/mol}$=2.5mol，結(jié)合10NaN₃+2KNO₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$K₂O+5Na₂O+16N₂↑及m=nM計(jì)算．

解答 解：（1）物質(zhì)的量之比1：1的NO和NO₂混合氣體與NaOH溶液反應(yīng)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaNO₂，由電子及原子守恒可知反應(yīng)為NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，
故答案為：NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O；
（2）由信息可知，NaN₃是一種無(wú)色晶體，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，則結(jié)晶時(shí)加入乙醇的目的是降低NaN₃的溶解度使其析出；用乙醚洗滌的目的是減少晶體的損失防止晶體溶解，
故答案為：降低NaN₃的溶解度使其析出；減少晶體的損失；
（3）①只有N元素的化合價(jià)變化，氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)降低值=化合價(jià)升高值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)，由N元素的化合價(jià)降低可知，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移10e^-，則電子轉(zhuǎn)移情況為，
故答案為：；
②安全氣囊容積為56L，氣囊中充滿標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)�，氮�(dú)獾奈镔|(zhì)的量為$\frac{56L}{22.4L/mol}$=2.5mol，由10NaN₃+2KNO₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$K₂O+5Na₂O+16N₂↑可知，需要NaN₃和KNO₃的物質(zhì)的量分別為2.5mol×$\frac{10}{16}$、2.5mol×$\frac{2}{16}$，則安全氣囊應(yīng)裝入NaN₃和KNO₃的總質(zhì)量為2.5mol×$\frac{10}{16}$×65g/mol+2.5mol×$\frac{2}{16}$×101g/mol=133.1g，
答：安全氣囊應(yīng)裝入NaN₃和KNO₃的總質(zhì)量為133.1g．

點(diǎn)評(píng) 本題以物質(zhì)的制備考查氧化還原反應(yīng)及計(jì)算、混合物分離提純等，注重高頻考點(diǎn)的考查，側(cè)重化學(xué)反應(yīng)原理應(yīng)用及計(jì)算能力的考查，題目難度中等．