Question

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)₂+ 2NaOH + NaClO = Na₂CO₃ + N₂H₄·H₂O + NaCl

實(shí)驗(yàn)一： 制備N(xiāo)aClO溶液。（實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示）

（1）配制30%NaOH溶液時(shí)，所需玻璃儀器除量筒外還有     （填標(biāo)號(hào)）。

A．容量瓶      B．燒杯      C．燒瓶      D．玻璃棒 

（2） 錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是          。

（3） 因后續(xù)實(shí)驗(yàn)需要，需利用中和滴定原理測(cè)定反應(yīng)后錐形瓶中混合溶液的NaOH的濃

度。請(qǐng)選用所提供的試劑(H₂O₂溶液、FeCl₂溶液、0.1000mol·L^-1鹽酸、酚酞試液)，設(shè)計(jì)實(shí)

驗(yàn)方案。                                                                      。

實(shí)驗(yàn)二： 制取水合肼。（實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示）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?jī)?nèi)的溶液，收集108~114℃餾分。（已知：N₂H₄·H₂O + 2NaClO ＝ N₂↑ + 3H₂O + 2NaCl）

（4）分液漏斗中的溶液是            （填標(biāo)號(hào)）。

     A．CO (NH₂) ₂溶液   B．NaOH和NaClO混合溶液

    選擇的理由是                                        。

實(shí)驗(yàn)三： 測(cè)定餾分中肼含量。

稱(chēng)取餾分5.000g，加入適量NaHCO₃固體，加水配成250mL溶液，移出25.00mL，用0.1000mol·L^-1的I₂溶液滴定。滴定過(guò)程中，溶液的pH保持在6.5左右。

（已知：N₂H₄·H₂O + 2I₂ = N₂↑+ 4HI + H₂O）

（5）滴定過(guò)程中，NaHCO₃能控制溶液的pH在6.5左右，原因是                 。

（6）實(shí)驗(yàn)測(cè)得消耗I₂溶液的平均值為18.00mL，餾分中水合肼（N₂H₄·H₂O）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為         。

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】有化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

【答案解析】 （1） B、D    （2） Cl₂+ 2NaOH ＝ NaClO + NaCl + H₂O                                                                             

（3） 取一定量錐形瓶?jī)?nèi)混合溶液，加入適量的H₂O₂溶液后，滴加2~3滴酚酞試液，用 0.100mol·L^-1鹽酸滴定，重復(fù)上述操作2~3次                                

（4） B        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          

（5） NaHCO₃會(huì)與滴定過(guò)程中產(chǎn)生的HI反應(yīng)            （6） 9%

  解析：（1）配制溶液需要在燒杯內(nèi)進(jìn)行，需要用量筒量取水，用玻璃棒攪拌，還用到膠頭滴管，所以選擇BD；（2）Cl₂與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成氯化鈉、次氯酸鈉和水。所以反應(yīng)物是氯氣和氫氧化鈉，生成物是氯化鈉、次氯酸鈉和水，用觀察法配平即可，所以方程式是：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；（3）取一定量錐形瓶?jī)?nèi)混合溶液，加入適量的H₂O₂溶液后（加雙氧水的目的是除去溶液中的次氯酸跟離子），滴加2~3滴酚酞試液，用 0.100mol·L^-1鹽酸滴定，重復(fù)上述操作2~3次 。（4）分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO混合溶液，因?yàn)槿绻�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。（5）NaHCO₃會(huì)與滴定過(guò)程中產(chǎn)生的HI反應(yīng)，所以可以控制溶液的pH值。（6）根據(jù)方程式I₂ 的物質(zhì)的量是0.1x18x10^-3=1.8x10^-3mol，水合肼的物質(zhì)的量是0.9x10^-3mol，其質(zhì)量為0.045g因?yàn)橹蝗∮昧嗽�溶液的十分之一，所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=9%

【思路點(diǎn)撥】本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，比如實(shí)驗(yàn)儀器的選擇，滴定實(shí)驗(yàn)中的除雜，還有題，考查學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力、提取信息的能力等方面，難度中等。