Question

（14分）肼是重要的化工原料。某探究小組利用下列反應(yīng)制取水合肼（N2H4·H2O）。CO(NH2) + 2NaOH + NaClO = Na2CO3 + N2H4·H2O + NaCl

實(shí)驗(yàn)一：制備NaClO溶液

（1）將氯氣通入到盛有NaOH的錐形瓶中，錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 ；

實(shí)驗(yàn)二：制取水合肼（實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示）

控制反應(yīng)溫度，將分液漏斗中溶液緩慢滴入三頸燒瓶中，充分反應(yīng)。加熱蒸餾三頸燒瓶內(nèi)的溶液，收集108~114℃餾分。（已知：N2H4·H2O + 2NaClO＝N2↑ + 3H2O + 2NaCl）

（2）分液漏斗中的溶液是 （填標(biāo)號A或B）；

A．NaOH和NaClO混合溶液

B．CO (NH2) 2溶液

選擇的理由是 ；

實(shí)驗(yàn)三：測定餾分中肼含量水合肼具有還原性，可以生成氮?dú)�。測定水合肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可采用下列步驟：

a．稱取餾分5.000g，加入適量NaHCO3固體，經(jīng)稀釋、轉(zhuǎn)移、定容等步驟，配制250mL溶液。

b．移取25.00 mL于錐形瓶中，加入10mL水，搖勻．

c．用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出現(xiàn)微黃色且半分鐘內(nèi)不消失，滴定過程中，溶液的pH保持在6.5左右。記錄消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)液的體積。

d．進(jìn)一步操作與數(shù)據(jù)處理

（3）水合肼與碘溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；滴定過程中，NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，原因是 。

（4）滴定時(shí)，碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液盛放在 滴定管中（選填：“酸式”或“堿式”）；若本次滴定消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液為18.00mL，餾分中水合肼（N2H4·H2O）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （保留三位有效數(shù)字）；

（5）為獲得更可靠的滴定結(jié)果，步驟d中進(jìn)一步操作主要是： 。

Answer 1

（1）Cl2+ 2OH—＝ClO— + Cl— + H2O （2分）

（2）A（2分）如果次氯酸鈉溶液裝在燒瓶中，反應(yīng)生成的水合肼會(huì)被次氯酸鈉氧化（2分）

（3）N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O （2分）生成的HI與NaHCO3 反應(yīng) （1分）

（4）酸式（1分） 18.0%或0.180（2分）

（5）重復(fù)步驟b和c 2～3次，依據(jù)測得的結(jié)果，取平均值。（2分）（只答重復(fù)步驟b和c 2～3次也可以給分）

【解析】

試題分析：（1）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為Cl2+ 2OH—＝ClO— + Cl— + H2O；

（2）由于水合肼易被次氯酸鈉氧化，因此如果次氯酸鈉溶液裝在燒瓶中，反應(yīng)生成的水合肼會(huì)被次氯酸鈉氧化，所以分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO混合溶液，答案選A。

（3）碘具有氧化性，能氧化水合肼生成氮?dú)�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O；生成的氫碘酸是強(qiáng)酸，能與次氯酸鈉溶液反應(yīng)，從而可以控制溶液的pH值。

（4）碘水顯酸性，因此滴定時(shí)，碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液盛放在酸式滴定管中；消耗碘的物質(zhì)的量是0.2000mol/L ×0.018L＝0.0036mol，則水合肼的物質(zhì)的量是0.0018mol，質(zhì)量是0.0018mol×50g/mol＝0.09g，則餾分中水合肼（N2H4·H2O）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；

（5）為獲得更可靠的滴定結(jié)果，步驟d中進(jìn)一步操作主要是重復(fù)步驟b和c 2～3次，依據(jù)測得的結(jié)果，取平均值。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究