题目内容
【题目】肼是重要的化工原料.某研究小组利用下列反应制取水合肼(N2H2H2O):CO(NH2)+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4H2O+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;
(2)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:N2H4H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl)![]()
分液漏斗中的溶液是(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;
(3)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
①水合肼与碘溶液反应的化学方程式;滴定过程中,NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,原因是;
②滴定时,碘的标准溶液盛放在滴定管中(选填:“酸式”或“碱式”);若三次滴定消耗碘的标准溶液的平均体积为18.00mL,则馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为(保留三位有效数字).
【答案】
(1)Cl2+2OH﹣=ClO﹣+Cl﹣+H2O
(2)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)N2H4?H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;生成的HI与NaHCO3反应;酸式;18.0%
【解析】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;所以答案是:Cl2+2OH﹣=ClO﹣+Cl﹣+H2O;
(2.)由N2H4H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl,可知水合肼(N2H4H2O)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,所以答案是: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.)①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:N2H4H2O+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;所以答案是:N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;生成的HI与NaHCO3反应;②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;
N2H4H2O | + | 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×
=0.018mol,水合肼(N2H4H2O)的质量分数=
×100%=18.0%.
所以答案是:①N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;生成的HI与NaHCO3反应;②酸式;18.0%.