Question

8．水合肼（N₂H₄•H₂O）為無色透明的油狀液體，沸點(diǎn)為118.5℃，熔點(diǎn)為-40℃．具有強(qiáng)堿性，在空氣中可吸收CO₂，產(chǎn)生煙霧．水合肼是一種強(qiáng)還原劑，能與鹵素單質(zhì)、HNO₃、KMnO₄等激烈反應(yīng)．水合肼可用含NaOH的NaClO溶液氧化尿索[CO（NH₂）₂]溶液制得．實(shí)驗(yàn)室模擬水合肼的制備裝置如圖所示（夾持及加熱裝置已省略）．請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出制備水合肼反應(yīng)的離子方程式：2OH^-+ClO^-+CO（NH₂）₂=N₂H₄•H₂O+Cl^-+CO₃^2-．
（2）向三頸瓶中加入溶液之前，應(yīng)先從右側(cè)導(dǎo)管中通入氮?dú)�，目的是排盡裝置中的空氣．制備水合肼時(shí)，分液漏斗中盛裝的藥品是含NaOH的NaClO溶液．
（3）水合肼可用于貴重金屬的清洗、精煉、回收，用水合胼從氯化銀中回收金屬銀時(shí)，生成一種一鹵代氮化物（N₂H₅Cl）和一種無霉的氣體單質(zhì)．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：4AgCl+5N₂H₄•H₂O═4N₂H₅Cl+4Ag+N₂ ↑+5H₂O．
（4）由水合肼脫水可得火箭燃料肼，此時(shí)可選用的脫水劑為C（填字母）．
A．五氧化二磷    B．濃硫酸        C．氧化鈣
（5）有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)收集裝置有缺陷，請(qǐng)你寫出改進(jìn)措施：在錐 形瓶后加一個(gè)裝有堿石灰的干燥管，吸收尾氣．
（6）實(shí)驗(yàn)室用碘量法測(cè)定水合肼的濃度：
滴定原理為N₂H₄•H₂O+H₂SO₄+6NaHCO₃+2I₂═N₂↑+6CO₂↑+Na₂SO₄+4NaI+7H₂O．
測(cè)定過程：準(zhǔn)確量取5.00mL水合肼溶液并將其稀釋成100mL溶液，量取20.00mL該溶液于錐形瓶中，并加入適量硫酸、NaHCO₃固體，然后再用0.100 0mol•L^-1'標(biāo)準(zhǔn)I₂溶液滴定終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL．
①用酸式滴定管量取標(biāo)準(zhǔn)溶液（填“酸式”或“堿式”）；若用蒸餾水洗滌滴定管之后，直接注入標(biāo)準(zhǔn)溶液排氣泡、調(diào)液面、讀數(shù)等，測(cè)得結(jié)果會(huì)偏高（填“偏高”“偏低”或“無影響”）．
②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．算出原水合肼溶液的物質(zhì)的量濃度為1.25mol/L．

Answer 1

分析 （1）水合肼可用含NaOH的NaClO溶液氧化尿索[CO（NH₂）₂]溶液制得，根據(jù)元素守恒和電荷守恒書寫離子方程式；
（2）水合肼（N₂H₄•H₂O）在空氣中可吸收CO₂，產(chǎn)生煙霧，所以在制備水合肼時(shí)要排盡裝置中的空氣，水合肼是一種強(qiáng)還原劑，所以在制備水合肼時(shí)要將含NaOH的NaClO溶液向尿索[CO（NH₂）₂]溶液中滴加；
（3）用水合胼從氯化銀中回收金屬銀時(shí)，生成一種一鹵代氮化物（N₂H₅Cl）和一種無毒的氣體單質(zhì)應(yīng)為氫氣，根據(jù)元素守恒可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）水合肼具有強(qiáng)堿性，且水合肼是一種強(qiáng)還原劑，據(jù)此選擇脫水劑；
（5）該實(shí)驗(yàn)收集裝置缺陷是少一個(gè)尾氣吸收裝置，可以在錐 形瓶后加一個(gè)裝有堿石灰的干燥管，吸收尾氣；
（6）①標(biāo)準(zhǔn)I₂溶液有氧化性，所以要裝在酸式滴定管中，用蒸餾水洗滌滴定管之后，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋，據(jù)此判斷對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；
②根據(jù)題意與5.00mL水合肼溶液反應(yīng)的I₂的物質(zhì)的量為$\frac{100}{20}$×0.100 0mol•L^-1×0.025L=0.0125mol，根據(jù)方程式N₂H₄•H₂O+H₂SO₄+6NaHCO₃+2I₂═N₂↑+6CO₂↑+Na₂SO₄+4NaI+7H₂O可計(jì)算出水合肼的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定其濃度；

解答 解；（1）水合肼可用含NaOH的NaClO溶液氧化尿索[CO（NH₂）₂]溶液制得，反應(yīng)的離子方程式為2OH^-+ClO^-+CO（NH₂）₂=N₂H₄•H₂O+Cl^-+CO₃^2-，
故答案為：2OH^-+ClO^-+CO（NH₂）₂=N₂H₄•H₂O+Cl^-+CO₃^2-；
（2）水合肼（N₂H₄•H₂O）在空氣中可吸收CO₂，產(chǎn)生煙霧，所以向三頸瓶中加入溶液之前，應(yīng)先從右側(cè)導(dǎo)管中通入氮?dú)�，以排盡裝置中的空氣，水合肼是一種強(qiáng)還原劑，所以在制備水合肼時(shí)要將含NaOH的NaClO溶液向尿索[CO（NH₂）₂]溶液中滴加，所以分液漏斗中盛裝的藥品是含NaOH的NaClO溶液，
故答案為：排盡裝置中的空氣；含NaOH的NaClO溶液；
（3）用水合胼從氯化銀中回收金屬銀時(shí)，生成一種一鹵代氮化物（N₂H₅Cl）和一種無毒的氣體單質(zhì)應(yīng)為氫氣，根據(jù)元素守恒可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgCl+5N₂H₄•H₂O═4N₂H₅Cl+4Ag+N₂ ↑+5H₂O，
故答案為：4AgCl+5N₂H₄•H₂O═4N₂H₅Cl+4Ag+N₂ ↑+5H₂O；
（4）水合肼具有強(qiáng)堿性，且水合肼是一種強(qiáng)還原劑，脫水劑可用氧化鈣，故選C；
（5）該實(shí)驗(yàn)收集裝置缺陷是少一個(gè)尾氣吸收裝置，可以在錐 形瓶后加一個(gè)裝有堿石灰的干燥管，吸收尾氣，
故答案為：在錐 形瓶后加一個(gè)裝有堿石灰的干燥管，吸收尾氣；
（6）①標(biāo)準(zhǔn)I₂溶液有氧化性，所以要裝在酸式滴定管中，用蒸餾水洗滌滴定管之后，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋，會(huì)使測(cè)得結(jié)果偏高，
故答案為：酸式；偏高；
②根據(jù)題意與5.00mL水合肼溶液反應(yīng)的I₂的物質(zhì)的量為$\frac{100}{20}$×0.100 0mol•L^-1×0.025L=0.0125mol，根據(jù)方程式N₂H₄•H₂O+H₂SO₄+6NaHCO₃+2I₂═N₂↑+6CO₂↑+Na₂SO₄+4NaI+7H₂O可計(jì)算出水合肼的物質(zhì)的量為$\frac{1}{2}×$0.0125mol=0.00625mol，所以原水合肼溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.00625mol}{0.005L}$=1.25mol/L，
故答案為：1.25mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查水合肼的制備，涉及制備原理、物質(zhì)的分離提純、實(shí)驗(yàn)條件控制、對(duì)操作分析評(píng)價(jià)等，是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．