题目内容


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         。


【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。


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