Question

【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；

已知NaN3能與AgNO3反應(yīng)生成白色難溶于水的AgN3；有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下表：

	熔點(diǎn)℃	沸點(diǎn)℃	溶解性
CH3OH	—9	64.7	與水互溶
水合肼(N2H4H2O)	2	113.5	與水、醇互溶， 不溶于乙醚和氯仿
亞硝酸甲酯(CH3ONO)	—17	—12	溶于乙醇、乙醚

請(qǐng)回答：

（1）步驟Ⅰ中NaNO2與稀硫酸發(fā)生副反應(yīng)生成兩種氣體（其中一種氣體在空氣中可以轉(zhuǎn)化為另一種氣體）的離子方程式為___________；步驟Ⅱ中生成NaN3的化學(xué)方程式為_______。

（2）實(shí)驗(yàn)室模擬步驟Ⅱ?qū)嶒?yàn)裝置如下圖（裝置中冷卻水省略，下同）：

①儀器a的名稱__________________，作用是________________________________。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度在20℃左右反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率最高，但是該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，因此可以采取的措施是______________________________。

③圖中X處連接的最合適裝置應(yīng)為下圖中的_________。

A B C D

（3）步驟Ⅱ、Ⅲ中制備疊氮化鈉并對(duì)溶液A進(jìn)行蒸餾的合理操作順序是__________。

①打開(kāi)K1、K2，關(guān)閉K3 ②打開(kāi)K3 ③加熱 ④關(guān)閉K1、K2

（4）步驟Ⅳ對(duì)溶液B加熱蒸發(fā)至溶液體積的1/3，NaN3結(jié)晶析出。

①步驟Ⅴ可以用______________洗滌晶體。

A．水 B．乙醇 C．乙醇水溶液 D．乙醚

②沉淀滴定法測(cè)定產(chǎn)品純度，是以淡黃色K2CrO4溶液作指示劑，將AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入樣品溶液，至少量Ag2CrO4出現(xiàn)，即溶液呈淡紅色為終點(diǎn)。AgNO3溶液要裝在棕色的酸式滴定管里進(jìn)行滴定，理由是_____________。下列操作合理的是______。

A．滴定管和移液管管尖不可接觸錐形瓶?jī)?nèi)壁

B．滴定時(shí)滴液速度應(yīng)先快后慢，接近終點(diǎn)時(shí)一滴一搖

C．滴定過(guò)程中可用蒸餾水將錐形瓶壁上粘附的溶液沖下

D．若未等滴定管液面穩(wěn)定就讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高

E．若發(fā)現(xiàn)滴液過(guò)量，可回滴樣品溶液，至紅色褪去

Answer 1

【答案】2NO2-+2H+==NO↑+NO2↑+H2O N2H4+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O球形冷凝管冷凝回流，平衡氣壓冷水浴或緩慢通入氣體等C①④②③或①②④③CAgNO3溶液溶液顯酸性，且AgNO3易見(jiàn)光分解，濃度下降，使測(cè)定不準(zhǔn)BCD

【解析】

（1）根據(jù)其中一種氣體在空氣中可以轉(zhuǎn)化為另一種氣體，可推測(cè)生成的氣體有一氧化氮和二氧化氮，而根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒可得離子方程式為：2NO2-+2H+==NO↑+NO2↑+H2O；根據(jù)流程圖可知，產(chǎn)物中含有乙醇和疊氮化鈉，所以方程式為：N2H4+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O；

（2）①A的名稱是球形冷凝管，其目的是冷凝回流，平衡氣壓；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度在20℃左右反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率最高，但是該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)不采取措施溫度會(huì)逐漸升高，影響選擇性和轉(zhuǎn)化率，因此可以通過(guò)冷水浴或緩慢通入氣體等維持反應(yīng)體系的溫度；③收集餾分應(yīng)采用執(zhí)行冷凝管，接受的錐形瓶上方應(yīng)用一個(gè)出氣口，保持體系內(nèi)要強(qiáng)等于大氣壓；

（3）根據(jù)亞硝酸甲酯(CH3ONO)的溶沸點(diǎn)很低，所以在通入亞硝酸甲酯時(shí)應(yīng)打開(kāi)K1、K2，關(guān)閉K3,充分反應(yīng)后，需對(duì)混合溶液進(jìn)行蒸餾提純，即關(guān)閉K1、K2，打開(kāi)K3，加熱進(jìn)行蒸餾；

（4）①根據(jù)反應(yīng)可知，NaN3結(jié)晶中可能含有未反應(yīng)的水合肼（與水、醇互溶，不溶于乙醚和氯仿）和氫氧化鈉，產(chǎn)物CH3OH，可采用乙醇水溶液去除雜質(zhì)；②AgNO3中的銀離子易水解，因此用酸式滴定管，且AgNO3易見(jiàn)光分解，所以酸式滴定管應(yīng)為棕色，減少AgNO3分解；A．滴定管在滴半滴時(shí)需要使溶液懸而不滴，讓其沿容器壁流入容器，再用少量水沖洗內(nèi)壁，故A錯(cuò)誤；B．滴定時(shí)滴液速度應(yīng)先快后慢，接近終點(diǎn)時(shí)一滴一滴加入并不停搖動(dòng)，故B正確；C．滴定管在滴半滴時(shí)需要使溶液懸而不滴，讓其沿容器壁流入容器，再用少量水沖洗內(nèi)壁,故C正確；D．若未等滴定管液面穩(wěn)定，滴定關(guān)內(nèi)可能含有氣泡，就讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高，故D正確；E．若發(fā)現(xiàn)滴液過(guò)量，應(yīng)重新滴定，故E錯(cuò)誤；故選BCD。