9.水合肼作为一种重要的精细化工原料,在农药、医药及有机合成中有广泛用途.用尿素法制水合肼,可分为两个阶段,第一阶段为低温氯化阶段,第二阶段为高温水解阶段,总反应方程式为:CO (NH22+NaClO+2NaOH→H2N-NH2•H2O+NaCl+Na2CO3
实验步骤:
步骤1:向30%的NaOH溶液中通入Cl2,保持温度在30℃以下,至溶液呈浅黄绿色停止通Cl2.静置后取上层清液,检测NaClO的浓度.
步骤2:倾出上层清液,配制所需浓度的NaClO和NaOH的混合溶液.
步骤3:称取一定质量尿素配成溶液后,置于冰水浴,将一定体积步骤2配得的溶液倒入分液漏斗中,慢慢滴加到尿素溶液中,0.5h左右滴完后,继续搅拌0.5h.
步骤4:将步骤3所得溶液,转移到三颈烧瓶(图1)并加入5g催化剂,边搅拌边急速升温,在108℃回流5min.
步骤5:进行蒸馏操作,收集(108~114℃)馏分,得产品.
(1)步骤1中检测NaClO的浓度的目的是AC.
A.确定步骤2中需NaClO溶液体积及NaOH质量
B.确定步骤3中冰水浴的温度范围
C.确定步骤3中称量尿素的质量及所取次氯酸钠溶液体积关系
D.确定步骤4所需的回流时间
(2)步骤4必须急速升温,严格控制回流时间,其目的是减少副反应的发生,提高水合肼的产率.
(3)步骤5采用图2装置进行.在烧瓶中插入一根毛细管,通过蒸馏即可得纯品.在蒸馏过程中毛细管的作用是防止暴沸,温度计水银球放置的位置是C.(填写图中A、B、C).
(4)已知水合肼在碱性环境下具有还原性(如:N2H4+2I2=N2+4HI).测定水合肼的质量分
数可采用如下步骤:
步骤a:准确称取2.000g样品,经溶解、转移、定容等步骤,配制250mL溶液.
步骤b:移取10.00mL于锥形瓶中,加入20mL水,摇匀.
步骤c:用0.1000mol/L 碘溶液滴定至溶液出现微黄色且1min内不消失,记录消耗碘的
标准液的体积.
步骤d:进一步操作与数据处理
①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”).
②若本次滴定消耗碘的标准溶液为18.00mL,可测算出产品中N2H4•H2O的质量分数为56.25%.
③为获得更可靠的滴定结果,步骤d中进一步操作主要是:重复步骤b和c2~3次,依据测得的结果,取平均值.
8.I.碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关.
(1)有机物加氢反应中镍是常用的催化剂.但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒,在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2,为搞清该方法对催化剂的影响,查得资料:

则:①不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是避免O2与Ni反应再使其失去催化作用.
②SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270kJ/mol.
(2)汽车尾气中含大量CO和氮氧化物(NOx)等有毒气体.
①活性炭处理NO的反应:C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2 (g)△H=-a kJ•mol-1(a>0)若使NO更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是b.


b
a.增加排气管长度                b.增大尾气排放口
c.添加合适的催化剂              d.升高排气管温度
②在排气管上添加三元催化转化图Ⅲ装置,CO能与氮氧化物(NOx)反应生成无毒尾气,其化学方程式是2xCO+2NOx $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2xCO2+N2
Ⅱ.氮元素和碳元素一样也存在一系列氢化物并有广泛应用.例如:NH3、N2H4、N3H5、N4H6….
(1)写出该系列氢化物的通式:NnHn+2(n≥2);.
(2)已知NH3为一元碱,N2H4为二元碱,N2H4在水溶液中的一级电离方程式可表示为N2H4•H2O?N2H5++OH-,试写出N2H4的二级电离方程式:N2H5++H2O?N2H62++OH-

(3)用氨气制取尿素[CO(NH22]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(l)+H2O(g)△H<0某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%.该温度下此反应平衡常数K的值为2500.图中的曲线表示该反应在前25s内的反应进程中的NH3浓度变化.若反应延续至70s,保持其它条件不变情况下,请在图2中用实线画出使用催化剂时该反应的进程曲线.
 0  168920  168928  168934  168938  168944  168946  168950  168956  168958  168964  168970  168974  168976  168980  168986  168988  168994  168998  169000  169004  169006  169010  169012  169014  169015  169016  169018  169019  169020  169022  169024  169028  169030  169034  169036  169040  169046  169048  169054  169058  169060  169064  169070  169076  169078  169084  169088  169090  169096  169100  169106  169114  203614 

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