题目内容

3．肼是重要的化工原料．某探究小组利用下列反应制取水合肼（N2H4•H2O）．CO（NH2）+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4•H2O+NaCl
实验一：制备NaClO溶液
（1）将氯气通入到盛有NaOH的锥形瓶中，锥形瓶中发生反应的离子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O；
实验二：制取水合肼（实验装置如图所示）控制反应温度，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应．加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108～114℃馏分．（已知：N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl）
（2）分液漏斗中的溶液是A（填标号A或B）；
A．NaOH和NaClO混合溶液
B．CO（NH2）2溶液
选择的理由是如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中，反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化；
实验三：测定馏分中肼含量
水合肼具有还原性，可以生成氮气．测定水合肼的质量分数可采用下列步骤：
a．称取馏分5.000g，加入适量NaHCO3固体，经稀释、转移、定容等步骤，配制250mL溶液．
b．移取25.00mL于锥形瓶中，加入10mL水，摇匀．
c．用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出现微黄色且半分钟内不消失，滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右．记录消耗碘的标准液的体积．
d．进一步操作与数据处理
（3）水合肼与碘溶液反应的化学方程式N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O；滴定过程中，NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，原因是生成的HI与NaHCO3反应
（4）滴定时，碘的标准溶液盛放在酸式　滴定管中（选填：“酸式”或“碱式”）；若本次滴定消耗碘的标准溶液为18.00mL，馏分中水合肼（N2H4•H2O）的质量分数为18.0%（保留三位有效数字）．

分析 （1）氯气通入到盛有NaOH的锥形瓶中发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（2）由N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl，可知水合肼（N2H4•H2O）具有还原性，易被次氯酸钠氧化；
（3）水合肼与碘溶液反应发生氧化还原反应，生成氮气、碘化氢和水；NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，是因为碳酸氢钠和碘化氢反应；
（4）碘水具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡胶；根据方程式计算水合肼的物质的量，进而计算其质量分数．

解答 解：（1）氯气通入到盛有NaOH的锥形瓶中发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O；
故答案为：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O；
（2）由N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl，可知水合肼（N2H4•H2O）具有还原性，如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中，反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化，故分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO混合溶液，
故答案为：A；如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中，反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化；
（3）水合肼与碘溶液反应发生氧化还原反应，生成氮气、碘化氢和水，反应的化学方程式为：N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O；NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，是因为碳酸氢钠和碘化氢反应；
故答案为：N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O；生成的HI与NaHCO3反应；
（4）碘单质具有氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡胶，则碘水应装在酸式滴定管中；
N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O；
1        2
n     0.2000mol/L×0.018L
n=0.0018mol
250ml溶液中含有的物质的量=0.0018mol×$\frac{250mL}{25mL}$=0.018mol，
水合肼（N2H4•H2O）的质量分数=$\frac{0.018mol×50g/mol}{5.00g}$×100%=18.0%
故答案为：酸式；18.0%．

点评 本题考查了物质制备和性质的实验、滴定应用等，注意度基础知识的理解与灵活应用，题目难度中等．

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