Question

【題目】水合肼（N2H4·H2O）又名水合聯(lián)氨，是無(wú)色透明、具有腐蝕性和強(qiáng)還原性的堿性液體，它是一種重要的化工試劑，利用尿素法生產(chǎn)水合肼的原理為CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl。

實(shí)驗(yàn)一:制備NaClO溶液。（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示）

（1）下列儀器在配制100 mL7.5mol/L的NaOH溶液時(shí)，可能用到的有_______（填字母）。

A.容量瓶 B.燒瓶 C.膠頭滴管 D.玻璃棒

（2）錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____。

實(shí)驗(yàn)二:制取水合肼。（實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示）

（3）①裝置A的名稱為____，反應(yīng)過(guò)程中需控制反應(yīng)溫度，同時(shí)將分液漏斗中溶液緩慢滴入A中,如果滴速過(guò)快則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)率降低，同時(shí)產(chǎn)生大量氮?dú)�，寫出該過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)方程式:____________,故分液漏斗中的溶液是_____（填字母）。

A. CO(NH2)2溶液 B. NaOH和NaClO

②充分反應(yīng)后，加熱A內(nèi)的溶液，收集108～114℃的餾分,即可得到水合肼的粗產(chǎn)品。

實(shí)驗(yàn)三:測(cè)定餾分中肼含量。

（4）稱取餾分5.0 g,加入適量NaHCO3固體，加水配成250 mL溶液，移岀25.00 mL置于錐形瓶中,并滴加23滴淀粉溶液，用0.10 mol/L的標(biāo)準(zhǔn)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↑+ H2O+4HI）

滴定時(shí),碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液盛放在____（填“酸式”或“堿式”）滴定管中;本實(shí)驗(yàn)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為____。實(shí)驗(yàn)測(cè)得消耗I2溶液的平均值為18.00 mL,餾分中水合肼（N2H4·H2O）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

Answer 1

【答案】ACD Cl2+2OH-＝Cl-+ClO-+H2O 三頸燒瓶 N2H4·H2O+2NaClO＝2NaCl+N2↑+3H2O B 酸式 溶液由無(wú)色變?yōu)闇\藍(lán)色，并在半分鐘內(nèi)不褪色 9.0%

【解析】

(1)配制100 mL7.5mol/L的NaOH溶液時(shí)，需要使用100mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等儀器。答案為ACD

(2)在錐形瓶中，Cl2與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成次氯酸鈉、氯化鈉和水：Cl2+2OH-＝Cl-+ClO-+H2O。

(3)①裝置A的名稱為三頸燒瓶。反應(yīng)過(guò)程中需控制反應(yīng)溫度，同時(shí)將分液漏斗中溶液緩慢滴入A中，如果滴速過(guò)快則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)率降低，同時(shí)產(chǎn)生大量氮?dú)�，說(shuō)明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)：N2H4·H2O+2NaClO=2NaCl+N2↑+3H2O；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，所以次氯酸鈉應(yīng)裝在分液漏斗中。答案為B。

(4)①因?yàn)榈庖赘�蝕橡膠，所以滴定時(shí)，碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛放在酸式滴定管內(nèi)。由于碘遇淀粉顯藍(lán)色，所以終點(diǎn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液由無(wú)色變?yōu)闇\藍(lán)色，并在半分鐘內(nèi)不褪色。設(shè)取出的25.00mL溶液中含水合肼的質(zhì)量為x，則

N2H4·H2O + 2I2=N2↑+ H2O+4HI

50g 2mol

x 0.10 mol/L×0.018L

餾分中水合肼（N2H4·H2O）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。