Question

【題目】肼(N2H4，無色液體)是一種用途廣泛的化工原料。實(shí)驗(yàn)室中先制備次氯酸鈉，再用次氯酸鈉溶液和氨反應(yīng)制備肼并驗(yàn)證肼的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

已知：Cl2(g)+2NaOH(aq)=NaC1O(aq)+NaC1(aq)+H2O(g) △H<0。當(dāng)溫度超過40℃時(shí)，Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3。回答下列問題：

(1)儀器a的名稱是________________，裝置B的作用是____________________________。

(2)為控制D裝置中的反應(yīng)溫度，除用冷水浴外，還需采取的實(shí)驗(yàn)操作是________________。

(3)當(dāng)三頸燒瓶中出現(xiàn)黃綠色氣體時(shí)立即關(guān)閉分液漏斗活塞、移去酒精燈、關(guān)閉K1。此時(shí)裝置C的作用是________________________________。

(4)將D裝置水槽中的冷水換為熱水，把三頸燒瓶中黃綠色氣體趕走后，打開K2，通入NH3，使其與NaC1O溶液反應(yīng)制取肼。理論上通入三頸燒瓶的Cl2和NH3的最佳物質(zhì)的量之比為______________。

(5)請(qǐng)從提供的下列試劑中選擇合適試劑，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證肼的還原性____________(說明操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。

①淀粉-KI溶液 ②稀硫酸(酚酞) ③NaHCO3 ④AgC1

Answer 1

【答案】燒瓶 除去Cl2中的HCl 控制濃鹽酸的滴加速度或控制加熱溫度 儲(chǔ)存氯氣 1:2 取少量AgCl于試管中，加入肼溶液，固體逐漸變黑，并有氣泡產(chǎn)生，說明肼有還原性

【解析】

（1）儀器a為燒瓶；裝置A中生成Cl2，氣體中含有HCl，故B的作用為除去Cl2中的HCl；

（2）由題干已知信息可知，過量的Cl2會(huì)與NaOH發(fā)生副反應(yīng)，導(dǎo)致原料的浪費(fèi)以及NaClO濃度降低，故需控制Cl2的量，可采取的實(shí)驗(yàn)操作為：控制濃鹽酸的滴加速度或控制加熱溫度；

（3）關(guān)閉分液漏斗活塞、移去酒精燈時(shí)，分液漏斗中反應(yīng)未立即停止，還會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生少量氯氣，因K1關(guān)閉，A、B裝置為封閉體系，故C的作用為儲(chǔ)存氯氣；

（4）氯氣通入D中發(fā)生反應(yīng)：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；通入NH3后，D中發(fā)生反應(yīng)：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O，由兩個(gè)方程式中NaClO與Cl2、N2H4的關(guān)系可知，通入三頸燒瓶的Cl2和NH3的最佳物質(zhì)的量之比為1:2；

（5）若要驗(yàn)證肼的還原性，則需要選擇氧化劑，AgCl中Ag+具有氧化性，故可選用AgCl，其實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象和結(jié)論為：取少量AgCl于試管中，加入肼溶液，固體逐漸變黑，并有氣泡產(chǎn)生，說明肼有還原性。