Question

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)₂+ 2NaOH + NaClO = Na₂CO₃ + N₂H₄·H₂O + NaCl

实验一： 制备NaClO溶液。（实验装置如右图所示）

（1）配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有     （填标号）。

A．容量瓶      B．烧杯      C．烧瓶      D．玻璃棒 

（2） 锥形瓶中发生反应的化学方程式是          。

（3） 因后续实验需要，需利用中和滴定原理测定反应后锥形瓶中混合溶液的NaOH的浓

度。请选用所提供的试剂(H₂O₂溶液、FeCl₂溶液、0.1000mol·L^-1盐酸、酚酞试液)，设计实验方案。                                                          

                                               。

实验二： 制取水合肼。（实验装置如右图所示）

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）

（4）分液漏斗中的溶液是            （填标号）。

     A．CO (NH₂) ₂溶液   B．NaOH和NaClO混合溶液

 选择的理由是                                        。

实验三： 测定馏分中肼含量。

称取馏分5.000g，加入适量NaHCO₃固体，加水配成250mL溶液，移出25.00mL，用0.1000mol·L^-1的I₂溶液滴定。滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。（已知：N₂H₄·H₂O + 2I₂ = N₂↑+ 4HI + H₂O）

（5）滴定过程中，NaHCO₃能控制溶液的pH在6.5左右，原因是                 。

（6）实验测得消耗I₂溶液的平均值为18.00mL，馏分中水合肼（N₂H₄·H₂O）的质量分数为         。

Answer 1

【知识点】有化学实验方案设计与评价

【答案解析】 （1） B、D    （2） Cl₂+ 2NaOH ＝ NaClO + NaCl + H₂O                                                                              

（3） 取一定量锥形瓶内混合溶液，加入适量的H₂O₂溶液后，滴加2~3滴酚酞试液，用 0.100mol·L^-1盐酸滴定，重复上述操作2~3次                               

（4） B        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          

（5） NaHCO₃会与滴定过程中产生的HI反应            （6） 9%

解析：（1）配制溶液需要在烧杯内进行，需要用量筒量取水，用玻璃棒搅拌，还用到胶头滴管，所以选择BD；（2）Cl₂与NaOH溶液发生反应时，生成氯化钠、次氯酸钠和水。所以反应物是氯气和氢氧化钠，生成物是氯化钠、次氯酸钠和水，用观察法配平即可，所以方程式是：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；（3）取一定量锥形瓶内混合溶液，加入适量的H₂O₂溶液后（加双氧水的目的是除去溶液中的次氯酸跟离子），滴加2~3滴酚酞试液，用 0.100mol·L^-1盐酸滴定，重复上述操作2~3次 。（4）分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO混合溶液，因为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。（5）NaHCO₃会与滴定过程中产生的HI反应，所以可以控制溶液的pH值。（6）根据方程式I₂ 的物质的量是0.1x18x10^-3=1.8x10^-3mol，水合肼的物质的量是0.9x10^-3mol，其质量为0.045g因为只取用了原溶液的十分之一，所以质量分数为=9%

【思路点拨】本题考查实验方案的设计与评价，比如实验仪器的选择，滴定实验中的除杂，还有题，考查学生综合分析问题的能力、提取信息的能力等方面，难度中等。