Question

【题目】（1）龚老师在大学时候以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2为原料制备N2H4·H2O（水合肼）和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：

已知：①Cl2+2OHClO+Cl+H2O是放热反应。

②N2H4·H2O沸点约118℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。

步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为_____；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是_______。

（2）步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图所示。

NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_________；使用冷凝管的目的是_____。

（3）紧接着龚老师查阅资料发现AgSCN为白色难溶物，Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。为探究SCNˉ和Fe2+的还原性强弱，该同学设计了下图实验装置并进行下列实验。

先断开电键K，向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，说明___________________；闭合电键K后，若观察到的实验现象有溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流计指针偏转，据此得出的结论是_____，溶液变红的原因是__________________(用离子方程式表示)，该实验设计的优点是_____。

Answer 1

【答案】3Cl2+6OH===5Cl+ClO3+3H2O 缓慢通入Cl2 NaClO碱性溶液 减少水合肼的挥发 溶液中无Fe3+ Fe2+的还原性强于SCN- Fe2+-e-===Fe3+、Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 氧化性离子和还原性离子不直接接触，避免产生沉淀而导致离子浓度降低

【解析】

（1）步骤Ⅰ中Cl2与NaOH溶液反应制备NaClO，步骤Ⅱ中的反应为NaClO碱性溶液与尿素水溶液反应制备水合肼，步骤Ⅲ中分离出水合肼溶液，步骤Ⅳ由SO2与Na2CO3反应制备Na2SO3；

（2）为了防止水合肼被氧化，应逐滴滴加NaClO碱性溶液，使用冷凝管的目的是减少水合肼的挥发；

（3）先断开电键K，向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，说明溶液中无Fe3+，闭合电键K后，若观察到的实验现象有溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流计指针偏转，据此得出的结论是Fe2+的还原性强于SCN-，溶液变红的原因是Fe2+-e-=Fe3+、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，该实验设计的优点是氧化性、还原性离子不直接接触，避免产生沉淀而导致离子浓度降低。

（1）温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液发生歧化反应生成NaClO3、NaCl和H2O，反应的化学方程式为：3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O，离子方程式为：

3Cl2+6OH=5Cl+ClO3+3H2O。由于Cl2与NaOH溶液的反应为放热反应，为了减少NaClO3的生成，应控制温度不超过40℃，减慢反应速率；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是缓慢通入Cl2，故答案为：3Cl2+6OH=5Cl+ClO3+3H2O，缓慢通入Cl2。

（2）步骤Ⅱ中的反应为NaClO碱性溶液与尿素水溶液反应制备水合肼，由于水合肼具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2，为了防止水合肼被氧化，应逐滴滴加NaClO碱性溶液，所以通过滴液漏斗滴加的溶液是NaClO碱性溶液，NaClO碱性溶液与尿素水溶液在110℃继续反应，N2H4·H2O沸点约118℃，使用冷凝管的目的是减少水合肼的挥发，故答案为：NaClO碱性溶液，减少水合肼的挥发。

（3）先断开电键K，向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，说明溶液中无Fe3+，闭合电键K后，若观察到的实验现象有溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流计指针偏转，据此得出的结论是Fe2+的还原性强于SCN-，溶液变红的原因是Fe2+-e-=Fe3+、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，该实验设计的优点是氧化性离子和还原性离子不直接接触，避免产生沉淀而导致离子浓度降低，故答案为：溶液中无Fe3+，Fe2+的还原性强于SCN-，Fe2+-e-=Fe3+、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，氧化性离子和还原性离子不直接接触，避免产生沉淀而导致离子浓度降低。