2023届高三化学高考备考二轮复习无机实验制备有关叠氮化钠考点训练

高考化学无机实验制备有关叠氮化钠考点 1．叠氮化钠(NaN3)是一种防腐剂和分析试剂，在有机合成和汽车行业也有重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。制备NaN3的装置如图1所示。 查阅资料：①氨基钠(NaNH2)的熔点为208℃，易潮解和氧化；N2O有强氧化性，不与酸、碱反应；叠氮酸(HN3)不稳定，易分解爆炸。②，。 回答下列问题： (1)①按气流方向，图1中装置的连接顺序为___________(填仪器接口字母)。 ②实验时装置E中生成沉淀，反应的化学方程式为______________________。 ③装置C中物质充分反应后，停止加热，需继续进行的操作为__________________，其目的为_____________。 (2)用如图2所示装置测定(1)中所得产品的纯度。 ①装置F中发生反应的离子方程式为______________________。 ②仪器q的作用为___________。 ③若仪器G的初始读数为，实验结束时读数为，本实验条件下气体摩尔体积为，则产品中的质量分数为___________(用含的式子表示)。 2．叠氮化钠()常用作汽车安全气囊中的药剂。实验室制取叠氮化钠的原理、实验装置及实验步骤如下： ①制取氨气：打开装置导管上的旋塞，加热。 ②制备NaNH2：加热装置中的金属钠，使其熔化并充分反应后，再停止加热装置并关闭旋塞。 ③制取NaN3：向装置中b容器内充入加热介质并加热到210~220℃，然后通入N2O。 ④冷却后，向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度)，减压浓缩结晶后，_______，晾干。 已知：I.NaN3是易溶于水的白色晶体，微溶于乙醇，不溶于乙醚； II. NaNH2熔点210℃，沸点400℃，在水溶液中易水解。 请回答下列问题： (1)步骤②加热前，应当采取的操作是_______； (2)步骤③中最适宜的加热方式为_______(填“水浴加热”或“油浴加热”)。 (3)图中仪器a用的是_______(填“银坩埚”“瓷坩埚”或“石英坩埚”)。 (4)步骤④中用划线处代表的操作是_______。 (5)用如图所示装置测定产品纯度 ①仪器F的名称为_______；其中反应的离子方程式为_______。 ②管q的作用为_______。 ③若G的初始读数为V1mL、末读数为V2mL，本实验条件下气体摩尔体积为VmL·mol-1，则产品中NaN3的质量分数为_______。 3．叠氮化钠()受撞击会产生，广泛应用于汽车安全气囊。一种生产叠氮化钠的工艺流程如下： 已知： i.遇盐酸、稀硫酸等均不产生气体。 ii.发生器Ⅱ中发生反应 回答下列问题： (1)上述流程中可以循环利用的物质是_______(填化学式)。 (2)发生器I中的反应跟钠与水反应相似，该反应的化学方程式为_______。 (3)由于分离器中存在空气，导致产品中含有杂质，产生反应的化学方程式为_______。 (4)小组同学设计了如图实验装置(部分夹持装置省略)，测定产品中的含量。实验步骤：a.取下装置D，称量；b.称量样品质量，检查装置气密性；c.打开弹簧夹，鼓入空气，一段时间后关闭；d.打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量稀硫酸充分反应，关闭活塞和玻璃塞。 ①正确的操作顺序为_______(用步骤序号回答，可重复)。 ②若实验前装置D为，实验结束后质量为，则产品中的含量为_______(用含有、、的式子表示)。 (5)从绿色化学角度考虑，设计防止产生杂质的实验方案_______。 4．叠氮化钠(NaN3)是一种应用广泛的化工产品，可用于合成抗生素头孢菌素药物的中间体、汽车安全气囊等。回答下列问题： Ⅰ.实验室制备NaN3 水合肼(N2H4·H2O)与亚硝酸甲酯(CH3ONO)在氢氧化钠存在下制备NaN3，其反应装置如图1所示： 已知：2CH3OH+2NaNO2+H2SO4→2CH3ONO+Na2SO4+2H2O；NaN3无色无味，微溶于醇，溶于水。 (1)N2H4的电子式为_______；NaN3晶体中阴离子与阳离子个数之比为_______。 (2)装置中多孔球泡的作用是_______。 (3)锥形瓶中水合肼与亚硝酸甲酯在30 ℃时可以反应生成叠氮化钠、甲醇等物质，写出该反应的化学方程式：_______。 Ⅱ.回收甲醇 将制备反应后所得混合溶液加入烧瓶中，按照图2所示装置进行减压蒸馏。 已知： ① 物质 CH3OH N2H4 NaN3 沸点/℃ 64.7 113.5 300 ②NaN3在40 ℃时分解。 (4)实验时冷凝管中冷却水要“b进a出”的原因是_______。 (5)甲醇回收时需用减压蒸馏的原因是_______。 Ⅲ.产品提取及纯度测定 将蒸馏后所得母液降温结