题目内容

2．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
（1）将氯气通入到盛有NaOH溶液的锥形瓶中，锥形瓶中发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O．
实验二：制取水合肼（实验装置如图所示）
控制反应温度，将分液漏斗中的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）
（2）仪器X的名称是（直形）冷凝管；分液漏斗中的溶液是A（填“A”或“B”）；
A．NaOH和NaClO混合溶液
B．CO（NH2）2溶液
选择的理由是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．
实验三：测定馏分中水合肼的质量分数
水合肼具有还原性，被氧化生成氮气．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溶液于锥形瓶中，加入10mL水，摇匀．
c．用0.2000mol•L-1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．记录消耗碘的标准溶液的体积．
d．进一步操作与数据处理．
（3）水合肼与碘溶液反应的化学方程式为N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O；测定过程中，NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，原因是生成的HI与NaHCO3 反应．
（4）滴定时，碘的标准溶液盛放在酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中；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（N2H4•H2O）的质量分数为18.0%（保留三位有效数字）．

分析 （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；
（2）根据装置图可知仪器X的名称；依据制取水合肼（N2H4•H2O）的反应原理为：CO（NH2）+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4•H2O+NaCl，结合反应产物和反应物分析判断；水合肼（N2H4•H2O）具有还原性，易被次氯酸钠氧化；
（3）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；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；
（4）碘单质具有氧化性，选择酸式滴定管盛装进行实验；结合反应定量关系计算得到馏分中水合肼（N2H4•H2O）的质量分数；

解答 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；
故答案为：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O；
（2）根据装置图可知仪器X的名称为 （直形）冷凝管；依据制取水合肼（N2H4•H2O）的反应原理为：CO（NH2）+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4•H2O+NaCl，结合反应产物和反应物分析判断，分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO混合溶液；水合肼（N2H4•H2O）具有还原性，易被次氯酸钠氧化，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；
故答案为：（直形）冷凝管；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）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：N2H4•H2O+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；
故答案为：N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O；生成的HI与NaHCO3 反应；
（4）碘单质具有氧化性，选择酸式滴定管盛装进行实验；结合反应定量关系计算得到馏分中水合肼（N2H4•H2O）的质量分数，
N2H4•H2O+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×$\frac{250}{25}$=0.018mol
水合肼（N2H4•H2O）的质量分数=$\frac{0.018mol×50g/mol}{5.00g}$×100%=18.0%
故答案为：酸式；18.0%．

点评 本题考查了物质制备和性质的实验分析和验证方法应用，主要是过程分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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（5）装置D中盛装新制漂白粉浓溶液通入SO2一段时间后，D中出现了大量白色沉淀．同学们对白色沉淀成分提出三种假设：
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假设二：该白色沉淀为CaSO4；
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限选的仪器和试剂：过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、0.5mol•L-1 HCl，0.5mol•L-1 H2SO4，0.5mol•L-1 BaCl2，1 mol•L-1 NaOH，品红溶液．
第1步，将D中沉淀过滤、洗涤干净，备用．
请回答洗涤沉淀的方法：沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流尽后重复2到3次以上操作
第2步，用另一只干净试管取少量沉淀样品，加入过量（或适量）0.5 mol•L-1HCl（试剂），塞上带导管的单孔塞，将导管的另一端插入盛有品红溶液（试剂）的试管中．若出现若固体完全溶解，有气泡产生，且能使品红溶液褪色现象，则假设一成立．
③若假设二成立，试写出生成该白色沉淀的化学方程式：Ca（ClO）2+H2O+SO2=CaSO4+2HCl．
（6）装置E中盛放的试剂是NaOH溶液，作用是吸收SO2，防止造成空气污染．
7．关于溶液的酸碱性说法正确的是（　　）
A．[H+]很小的溶液一定呈碱性
B．pH=7的溶液一定呈中性
C．[OH-]=[H+]的溶液一定呈中性
D．不能使酚酞试液变红的溶液一定呈酸性
14．下列实验操作或方法中，不合理的是（　　）
A．用钥匙取用少量二氧化锰粉末
B．向燃着的酒精灯中直接添加酒精
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A．常温常压下，11.2 L氧气含有的原子数目为NA
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12．能正确表示下列反应的离子方程式是（　　）
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D．用食醋溶解水垢：CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O

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