Question

【题目】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（实验装置如图1所示）

（1）锥形瓶中发生反应的离子方程式是________________________________________________。

实验二：制取水合肼．（实验装置如图2所示）

已知水合肼具有还原性，被氧化生成氮气。

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。

（2）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：测定馏分中水合肼的质量分数。采用下列步骤：

a.称取馏分5.000g，加入适量NaHCO3固体，加水配成250mL溶液。

b.移取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入10mL水，摇匀。

c.用0.2000 mol·L－1的I2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：_______________________；

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

（5）滴定时，碘的标准溶液盛放在___________(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____________________(保留三位有效数字)。

Answer 1

【答案】 Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 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 N2H4H2O +2I2=N2↑+4HI+H2O 生成的HI与NaHCO3反应 酸式 18.0%

【解析】（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，反应的离子方程式为：Cl2+2OH﹣=ClO﹣+Cl﹣+H2O；

故答案为：Cl2+2OH﹣=ClO﹣+Cl﹣+H2O；

（2）依据制取水合肼（N2H4H2O）的原理：CO（NH2）2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4H2O+NaCl，可知，要将CO（NH2）2溶液与NaOH和NaClO混合溶液加在一起发生反应。根据题中的已知信息，“水合肼具有还原性，被氧化生成氮气。”可知，水合肼能被强氧化性的NaClO氧化成氮气，所以NaOH和NaClO混合溶液一定不能过量。则要将NaOH和NaClO混合溶液滴入CO（NH2）2溶液中，即分液漏斗中装NaOH和NaClO混合溶液。

故答案为：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；

（3）水合肼与碘溶液反应发生氧化还原反应，生成N2、HI和H2O，反应的化学方程式为：N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O；

故答案为：N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O；

（4）NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，是因为生成的HI与NaHCO3 反应；

（5）碘单质具有氧化性，应选择酸式滴定管；结合反应定量关系计算水合肼（N2H4H2O）的质量分数，

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=

故答案为：酸式，18.0%