Question

5．水合肼 （N₂H₄•H₂O） 常用作还原剂和抗氧剂，其熔点为-40℃，沸点 118.5℃，极毒．实验室用如下装置制取水合肼（N₂H₄•H₂O）涉及下列反应：
CO（NH₂）₂+2NaOH+NaClO=Na₂CO₃+N₂H₄•H₂O+NaCl
N₂H₄•H₂O+2NaClO=N₂↑+3H₂O+2NaCl 请回答下列问题
（1）配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外，还有BD（填标号）．
A．容量瓶B．烧杯C．烧瓶D．玻璃棒
（2）将 Cl₂通入 30%NaOH 溶液制备 NaClO 的化学方程式Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O．
（3）实验时，如果将 NaOH 和 NaClO 的混合溶液一次性加入三颈烧瓶，可能会造成的结果是反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化．
（4）实验时可根据温度计1温度为118.5℃判断 N₂H₄•H₂O 开始蒸出．
已知：N₂H₄•H₂O+2I₂=N₂↑+4HI+H₂O．测定水合肼的质量分数可采用下列步骤：
①取 1.250g 试样，经溶解、转移、定容等步骤，配制 250mL 溶液．
②移取 10.00mL 溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液，加 20mL 水，摇匀．
③将 0.1000mol•L^-1碘的标准溶液盛放在酸式滴定管中（填“酸式”或“碱式”）当溶液呈微黄色且半分钟内不消失停止滴定，消耗碘的标准溶液为 18.00mL，则产品中N₂H₄•H₂O 的质量分数为90%．

Answer 1

分析 （1）用天平称量氢氧化钠质量，用量筒量取水的体积，在烧杯中溶解，并用玻璃棒搅拌；
（2）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；
（3）由N₂H₄•H₂O+2NaClO=N₂↑+3H₂O+2NaCl，可知水合肼（N₂H₄•H₂O）具有还原性，易被次氯酸钠氧化；
（4）生成水合肼 （N₂H₄•H₂O） 进行蒸馏分离，温度计1控制馏分水合肼蒸汽温度；
碘水具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡胶；
N₂H₄•H₂O完全反应，加入最后一滴碘溶液颜色不褪去，溶液呈微黄色且半分钟内不消失，说明滴定到达终点；
由N₂H₄+2I₂=N₂+4HI可知水合肼的物质的量，进而计算其质量分数．

解答 解：（1）用天平称量氢氧化钠质量，用量筒量取水的体积，在烧杯中溶解，并用玻璃棒搅拌，所需玻璃仪器除量筒外，还有烧杯、玻璃棒，
故答案为：BD；
（2）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；
故答案为：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）由N₂H₄•H₂O+2NaClO=N₂↑+3H₂O+2NaCl，可知水合肼（N₂H₄•H₂O）具有还原性，如果将 NaOH 和 NaClO 的混合溶液一次性加入三颈烧瓶，反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化，
故答案为：反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化；
（4）生成水合肼 （N₂H₄•H₂O） 进行蒸馏分离，温度计1温度为118.5℃，判断 N₂H₄•H₂O 开始蒸出，
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；
加入最后一滴碘溶液颜色不褪去，溶液呈微黄色且半分钟内不消失，说明滴定到达终点；
由N₂H₄+2I₂=N₂+4HI，可知250ml溶液中含有的物质的量=0.100mol/L×0.018L×$\frac{1}{2}$×$\frac{250mL}{10mL}$=0.0225mol，
水合肼（N₂H₄•H₂O）的质量分数=$\frac{0.0225g×50g/mol}{1.250g}$×100%=90%，
故答案为：温度计1温度为118.5℃；酸式；溶液呈微黄色且半分钟内不消失；90%．

点评 本题考查物质制备实验，涉及溶液配制、物质含量测定、对操作的分析评价、滴定应用等，注意根据题目信息确定溶液添加顺序，较好的考查学生对实验原理的理解、知识迁移应用，难度中等．