Question

高中化学难题，超难！

现正开始使用一种安全气袋以防止汽车撞车时坐在驾驶室的人因向前冲撞发生意外。这种气袋内装有一种能在高温下分解出气体的混合物。例如有一种配方为：61～68%NaN3（叠氨化钠）、0～5%NaNO3、0～5%陶土、23～28%Fe2O3粉、1～2%SiO2粉、2～6%石墨纤维这些粉末经加压成型后，装在一个大袋子里，袋子放在驾驶室座位前。撞车时，约在10毫秒（10－3秒）内引发下列反应：2NaN3＝2Na＋3N2（365℃分解）反应在约30毫秒内完成，袋内充满N2气而胀大，阻止人体前冲。在以后的100～200毫秒内气体“消失”，所以不致使人反弹，同时袋内的钠变成氧化钠。
（1）你认为完成上述引发分解、维持分解、生成气体的“消失”、Na变成Na2O过程各需什么物质。在配方里那一种物质起上述作用？
（2）若气袋内放300g NaN3，在充满氮气时，袋内有多少体积（1大气压，300K）气体。若袋内气体压力达到4大气压（此时为350K）。问袋的体积有多大？
（3）配方中Fe2O3的量是依照什么设计的？
（4）叠氮离子中三个氮原于连成直线，N－N键等长（116pm）。写出其电子结构式；
（5）怎样做到既使混合物在30毫秒内迅速分解，但又不燃烧、爆炸？

Answer 1

这道题目貌似是某一年上海市白猫杯化学竞赛的原题……
1.
引发分解：碰撞引起叠氮化钠分解产生氮气。
维持分解：应该还是叠氮化钠……- -
吸收气体：陶土、石墨纤维、二氧化硅粉末都有这个作用……- -
将钠转化为氧化钠：三氧化二铁
2.自己算……- -|||||
3.将叠氮化钠分解产生的钠全部转化为氧化钠……- -
4.参考CO2吧，它们是等电子体……所以……- -
5.燃烧当然是不可能的……应该是通过用石墨等吸收气体就行了……- -

Answer 2

题目太长，恕我不拒绝回答－ －！