Question

【题目】一种制备N2H4·H2O（水合肼）和无水Na2SO3的主要实验流程如下：

已知：温度超过40 ℃，Cl2与NaOH溶液反应会生成副产物NaClO3。

⑴“反应Ⅰ”中NaOH应过量且同时减慢通入Cl2的速率，目的是______。

⑵常温时，将Cl2通入NaOH溶液中，一段时间后溶液中将有NaClO3生成，原因是______。

⑶写出“反应Ⅱ”中NaClO与(NH2)2CO反应的化学方程式：______。

⑷“反应Ⅲ”中会有气体______（填化学式）生成，检验有该气体的方法是______。

⑸图所示为Na2SO3的溶解度随温度的变化曲线，由质量分数为10%的Na2SO3溶液制取无水Na2SO3的方法是______。

Answer 1

【答案】提高Cl2的吸收率，防止Cl2污染环境 Cl2与NaOH溶液反应放热 NaClO＋(NH2)2CO＋2NaOH＝Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl CO2 将气体先通过足量的酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则存在CO2，若不变浑浊，则不存在CO2 将溶液加热浓缩至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤

【解析】

由实验流程可知反应I为氯气和氢氧化钠溶液的反应，生成NaClO，为避免生成NaClO3，应控制温度在40C以下，生成的NaClO与尿素反应生成N2H4H2O和Na2CO3，可用蒸馏的方法分离出N2H4H2O，副产品Na2CO3溶液中通入过量二氧化硫，得到NaHSO3，加入氢氧化钠，可制得Na2SO3。

(1)Cl2有毒，通入过快未反应的氯气会污染空气，NaOH应过量，可增加对氯气的吸收效率，

答案为：提高Cl2的吸收率，防止Cl2污染环境；

⑵Cl2与NaOH溶液反应放热，温度超过40 ℃，Cl2与NaOH溶液反应会生成副产物NaClO3，

答案为：Cl2与NaOH溶液反应放热

⑶写出“反应Ⅱ”中碱性条件下，NaClO与尿素反应生成N2H4H2O和Na2CO3，化学方程式：NaClO＋(NH2)2CO＋2NaOH＝Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl，

答案为：NaClO＋(NH2)2CO＋2NaOH＝Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl；

⑷根据分析，副产品Na2CO3溶液中通入过量二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸酸性强于碳酸，与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，检验有二氧化碳存在首先要排除二氧化硫气体的干扰，方法是将气体先通过足量的酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则存在CO2，若不变浑浊，则不存在CO2，

答案为：将气体先通过足量的酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则存在CO2，若不变浑浊，则不存在CO2。

⑸由质量分数为10%的Na2SO3溶液加热浓缩溶液至有大量晶体析出，由图象可知在高于34℃条件下趁热过滤，可得到无水Na2SO3。

答案为：加热浓缩溶液至有大量晶体析出，由图象可知在高于34℃条件下趁热过滤。