题目内容

【题目】叠氮酸钠(NaN3)是一种应用广泛的无色无味、可溶于水的晶体。已知:

物质

CH3OH

N2H4

NaN3

沸点/℃

64.7

113.5

300

(1)制备NaN3:

30℃时,水合肼(N2H4H2O)与亚硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH反应,装置如右图所示。反应后锥形瓶中混合物经操作X”可回收CH3OH,母液降温结晶,过滤得NaN3粗品,重结晶得到NaN3产品。

①装置中的多孔球泡的作用是______

②写出生成NaN3的化学方程式:_________________

操作X”的名称为________________

(2)测定NaN3产品纯度: ①称取NaN3产品5.0000g,用适量稀硫酸溶解后配成100.00mL溶液A;②取25.00mL溶液A,加入20.00mL0.2000mol/LKMnO4溶液,得紫红色溶液B;

③向溶液B加入足量KI溶液消耗过量的KMnO4溶液,然后以淀粉作指示剂,用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定产生的I2,消耗Na2S2O3溶液30.00mL。测定过程中物质的转化关系如下:

10NaN3+2KMnO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+8H2O+15N2

I- I2 S4O62-

计算NaN3产品的纯度(写出计算过程)。_____________________

【答案】 增大CH3ONO与反应液的接触面积,加快反应速率 N2H4·H2O+CH3ONO+NaOHNaN3+CH3OH+3H2O 蒸馏 I22S2O32-===2IS4O62- n(I2)= 1.500 0×103 mol,过量的n(MnO4-)n(I2)6.000×104 mol,与NaN3反应的n(MnO4-)0.200 0 mol·L1×20.00×103 L6.000×104 mol3.400 0×103 moln(NaN3)5n(MnO4-)1.700 0×102 molw(NaN3)×100% 88.40%

【解析】1)①装置中用到多孔球泡,多孔球泡能增大CH3ONO与反应液的接触面积,加快反应速率(或使CH3ONO充分反应) N2H4·H2OCH3ONONaOH反应生成NaN3CH3OHH2O,反应的化学方程式为:N2H4·H2OCH3ONONaOHNaN3CH3OH3H2O

③可用蒸馏的方法从反应后锥形瓶中混合物回收CH3OH,因此操作X”的名称为蒸馏。答案为:①增大CH3ONO与反应液的接触面积,加快反应速率(或使CH3ONO充分反应)N2H4·H2OCH3ONONaOHNaN3CH3OH3H2O③蒸馏

2)由已知条件可知I22S2O32-===2IS4O62-n(I2)= 1.500 0×103 mol,过量的n(MnO4-)n(I2)6.000×104 mol,与NaN3反应的n(MnO4-)0.200 0 mol·L1×20.00×103 L6.000×104 mol3.400 0×103 moln(NaN3)5n(MnO)1.700 0×102 molw(NaN3)×100% 88.40%,答案为:I22S2O32-===2IS4O62- n(I2)= 1.500 0×103 mol,过量的n(MnO4-)n(I2)6.000×104 mol,与NaN3反应的n(MnO4-)0.200 0 mol·L1×20.00×103 L6.000×104 mol3.400 0×103 moln(NaN3)5n(MnO4-)1.700 0×102 molw(NaN3)×100% 88.40%

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