【題目】疊氮化鈉(NaN3)是汽車安全氣囊最理想的氣體發(fā)生劑原料。下面是工業(yè)水合肼法制備疊氮化鈉的工藝流程:

查閱資料:

①水合肼(N2H4·H2O)有毒且不穩(wěn)定,具有強(qiáng)還原性和強(qiáng)堿性。

②有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下表:

物質(zhì)

熔點(diǎn)℃

沸點(diǎn)℃

溶解性

CH3OH

-97

64.7

與水互溶

水合肼(N2H4·H2O)

-40

118.5

與水、醇互溶,不溶于乙醚

亞硝酸甲酯(CH3ONO)

-17

-12

溶于乙醇、乙醚

疊氮化鈉(NaN3)

275

(410易分解)

——

易溶于水,微溶于醇,

不溶于乙醚

1)合成水合肼。

實(shí)驗(yàn)室合成水合肼裝置如圖所示。NaClO堿性溶液與尿素CO(NH2)2水溶液在40℃以下反應(yīng)一段時(shí)間后,再迅速升溫至110℃繼續(xù)反應(yīng)可以制得水合肼。

①制取N2H4·H2O的離子方程式為_________。

②實(shí)驗(yàn)中通過分液漏斗滴加的溶液是_________,理由是_________。

2)水合肼法制備疊氮化鈉。

①實(shí)驗(yàn)室模擬工藝流程步驟Ⅰ制備疊氮化鈉的反應(yīng)原理為:N2H4·H2O(aq)+CH3ONO(g)+NaOH(aq)=NaN3(aq)+CH3OH(aq)+3H2O(l) H0, 研究表明該反應(yīng)在20℃左右反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率最高,實(shí)驗(yàn)時(shí)可以采取的措施是_________。

②步驟Ⅱ回收CH3OH的實(shí)驗(yàn)操作名稱為________。

③請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由B溶液獲得疊氮化鈉(NaN3)產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方案:_________[實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑有:乙醇、乙醚;除常用儀器外須使用的儀器有:布氏漏斗、真空干燥箱]。

【答案】ClO- + CO(NH2)2 +2OH- = Cl- + N2H4·H2O + NaClO堿性溶液 防止過量的NaClO溶液將水合肼氧化 20()水浴(緩慢通入CH3ONO氣體) 蒸餾 蒸發(fā)濃縮、(冷卻)結(jié)晶,用布氏漏斗抽濾(過濾),晶體用乙醇洗滌2~3次,真空干燥箱干燥

【解析】

1)①NaClO的堿性溶液與尿素CO(NH2)2水溶液反應(yīng)生成N2H4·H2O,NaClNa2CO3,據(jù)此寫出離子方程式;

②因?yàn)樗想戮哂袕?qiáng)還原性,易被次氯酸鈉溶液氧化,可以通過分液漏斗控制NaClO堿性溶液的滴加速度,以此控制用量;

2)①該反應(yīng)在20℃左右反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率最高,所以應(yīng)設(shè)法把溫度控制在20℃左右,據(jù)此分析實(shí)驗(yàn)時(shí)可以采取的措施;

②從混合液中可以采用蒸餾的方法回收甲醇;

③由B溶液獲得疊氮化鈉(NaN3)產(chǎn)品,需考慮先讓疊氮化鈉從溶液中結(jié)晶析出(蒸發(fā)濃縮、(冷卻)結(jié)晶),過濾(布氏漏斗),洗滌(易溶于水,需采用非水洗液,常用乙醇,不使用乙醚,是因?yàn)檫要考慮雜質(zhì)離子的去除及環(huán)境保護(hù)),烘干(具有強(qiáng)還原性,需考慮隔絕空氣)。

NaClO堿性溶液與尿素CO(NH2)2水溶液制取N2H4·H2O,則反應(yīng)物為ClO-、OH-、CO(NH2)2,生成物為N2H4·H2O、Cl-、CO32-(C+2價(jià)被氧化為+4價(jià)的CO2,再與OH-反應(yīng)),反應(yīng)的離子方程式為ClO- + CO(NH2)2 +2OH- = Cl- + N2H4·H2O +。

答案為:ClO- + CO(NH2)2 +2OH- = Cl- + N2H4·H2O +;

②因?yàn)樗想戮哂袕?qiáng)還原性,防止過量的NaClO溶液將水合肼氧化,所以需控制NaClO的用量,實(shí)驗(yàn)中通過分液漏斗滴加的溶液是NaClO堿性溶液;

答案為:防止過量的NaClO溶液將水合肼氧化;

2)①該反應(yīng)在20℃左右反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率最高,所以應(yīng)設(shè)法把溫度控制在20℃左右,實(shí)驗(yàn)時(shí)可以采取的措施是20()水浴(緩慢通入CH3ONO氣體);

答案為:20()水浴(緩慢通入CH3ONO氣體);

②步驟Ⅱ?yàn)閺娜芤褐谢厥?/span>CH3OH,則其實(shí)驗(yàn)操作名稱為蒸餾;

答案為:蒸餾;

③由B溶液獲得疊氮化鈉(NaN3)產(chǎn)品,需考慮先讓疊氮化鈉從溶液中結(jié)晶析出(蒸發(fā)濃縮、(冷卻)結(jié)晶),過濾(布氏漏斗),洗滌(易溶于水,需采用非水洗液,常用乙醇,不使用乙醚,是因?yàn)檫要考慮雜質(zhì)離子的去除及環(huán)境保護(hù)),烘干(具有強(qiáng)還原性,需考慮隔絕空氣);

答案為:蒸發(fā)濃縮、(冷卻)結(jié)晶,用布氏漏斗抽濾(過濾),晶體用乙醇洗滌2~3次,真空干燥箱干燥。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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1)屬于混合物的是__________ (填序號(hào),下同),屬于電解質(zhì)的是__________

2)上述物質(zhì)中____________________在水溶液中可發(fā)生反應(yīng),且離子方程式為H+OH=H2O

3)實(shí)驗(yàn)室制備少量Fe(OH)3膠體所用的物質(zhì)有__________,反應(yīng)的離子方程式為__________;證明有Fe(OH)3膠體生成的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是__________

4)實(shí)驗(yàn)室配制900mL 0.1mol/L硫酸銅溶液,需要稱取的溶質(zhì)(從上述物質(zhì)中選。┑馁|(zhì)量為__________g,從配制好的溶液中取出300mL,其中含有SO42-的數(shù)目為__________(設(shè)

NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

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【題目】(1)0.5 mol CH4的質(zhì)量是_____________,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____________;含電子的物質(zhì)的量是_____________。

(2)同溫同壓下,等質(zhì)量的O2CO2 ,物質(zhì)的量之比為______________,原子個(gè)數(shù)比為_____________,密度比為_______________

(3)下列數(shù)量的各物質(zhì)所含原子數(shù)按由大到小的順序排列是____________________。

①0.5 mol氨氣標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氦氣

③4 ℃時(shí)9 mL ④0.2 mol磷酸鈉(Na3PO4)

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【題目】醋酸與醋酸鈉組成的緩沖溶液對(duì)酸堿有一定的緩沖作用,緩沖能力與組分的濃度有關(guān)。室溫時(shí)下列指定溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是

A.0.1 mol·L1 CH3COOH溶液:c(CH3COOH)> c(CH3COO) > c(H+)>c(OH)

B.pH=8CH3COOHCH3COONa混合溶液:c(Na)c(CH3COO) =9.9×10-7 mol·L-1

C.0.1 mol·L1CH3COOH溶液和0.2 mol·L-1CH3COONa溶液等體積混合:2c(Na+)= 3c(CH3COO)+3c(CH3COOH)

D.0.2 mol·L-1CH3COOH溶液和0.1 mol·L-1NaOH溶液等體積混合:c(CH3COOH)+ 2c(H+)=c(CH3COO)+2c(OH)

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【題目】T ℃時(shí),向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5,反應(yīng)PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡,反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖所示。下列說法正確的是

A.反應(yīng)在前50 s的平均速率v(PCl3)=0.0032 mol·L-1·s-1

B.相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入2.0 mol PCl32.0 mol Cl2,達(dá)到平衡時(shí),PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80%

C.T ℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.025

D.相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3 0.20 mol Cl2,反應(yīng)達(dá)到平衡前vv

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【題目】在室溫下,下列各組離子一定能大量共存的是(

A.滴入石蕊試液顯紅色的溶液:K+、Mg2+、AlO2、SO32

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C.1×1012的溶液中:NH4+、Fe2+、Cl、NO3

D.通入足量CO2的溶液:Ca2+、Cl、K+、Na+

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【題目】化學(xué)中常用圖像直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果。下列圖像描述正確的是(

A.根據(jù)圖1可判斷可逆反應(yīng)“A2(g)+3B2(g)2AB3(g)” ΔH<0

B.2可能表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強(qiáng)大

C.3可表示乙酸溶液中通入氨氣至過量過程中溶液導(dǎo)電性的變化

D.根據(jù)圖4,若除去CuSO4溶液中的Fe3+可采用向溶液中加入適量CupH4左右

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【題目】常溫下含碳各微粒H2CO3、HCO3CO32存在于CO2NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中,它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是(

A. 為獲得盡可能純的NaHCO3,宜控制溶液的pH7~9之間

B. pH=10.25時(shí),c(Na+)=c(CO32)+c(HCO3)

C. 根據(jù)圖中數(shù)據(jù),可以計(jì)算得到H2CO3第一步電離的平衡常數(shù)K1(H2CO3)=106.37

D. 若是0.1mol NaOH反應(yīng)后所得的1L溶液,pH=10時(shí),溶液中存在以下關(guān)系: c(Na+)>c(HCO3)>c(CO32)>c(OH)>c(H+)

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A. 氫氧化鈉溶液、一氧化氮

B. 水、氨氣

C. 氫氧化鈉溶液、二氧化碳

D. 水、二氧化氮

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