Question

【題目】肼是重要的化工原料．某探究小組利用下列反應制取水合肼（N2H4H2O）．
CO（NH2）+2NaOH+NaClO═Na2CO3+N2H4H2O+NaCl

（1）實驗一：制備NaClO溶液．（實驗裝置如圖1所示）
①配制30%NaOH溶液時，所需玻璃儀器除量筒外，還有（填標號）．
A．容量瓶 B．燒杯 C．燒瓶 D．玻璃棒
②錐形瓶中發生反應的化學方程式是 ．
③因后續實驗需要，需利用中和滴定原理測定反應后錐形瓶中混合溶液的NaOH的濃度．請選用所提供的試劑，設計實驗方案．提供的試劑：H2O2溶液、FeCl2溶液、0.1000molL﹣1鹽酸、酚酞試液；
（2）實驗二：制取水合肼．（實驗裝置如圖2所示）
控制反應溫度，將分液漏斗中溶液緩慢滴入三頸燒瓶中，充分反應．加熱蒸餾三頸燒瓶內的溶液，收集108～114℃餾分．（已知：N2H4H2O+2NaClO═N2↑+3H2O+2NaCl）分液漏斗中的溶液是（填標號）．
A．CO（NH2）2溶液B．NaOH和NaClO混合溶液
選擇的理由是 ．
（3）實驗三：測定餾分中肼含量．
稱取餾分5.000g，加入適量NaHCO3固體，加水配成250mL溶液，移出25.00mL，用0.1000molL﹣1的I2溶液滴定．滴定過程中，溶液的pH保持在6.5左右．（已知：N2H4H2O+2I2═N2↑+4HI+H2O）
①滴定過程中，NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，原因是 ．
②實驗測得消耗I2溶液的平均值為18.00mL，餾分中水合肼（N2H4H2O）的質量分數為 ．

Answer 1

【答案】
（1）BD；Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O；取一定量錐形瓶內混合溶液，加入適量的H2O2溶液后，滴加2～3滴酚酞試液，用0.100mol?L﹣1鹽酸滴定，重復上述操作2～3次
（2）B；如果次氯酸鈉溶液裝在燒瓶中，反應生成的水合肼會被次氯酸鈉氧化
（3）NaHCO3會與滴定過程中產生的HI反應；9%
【解析】解：（1）①配制一定質量分數的溶液時，溶解時需要燒杯、玻璃棒，所以答案是：BD；②錐形瓶中氯氣和NaOH反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以答案是：Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O；③中和滴定測定混合溶液中NaOH的濃度時，需要排除溶液里的NaClO的干擾，可通過加入還原性的H2O2除去NaClO，然后滴加酚酞指示劑，再用標準的鹽酸滴定測出NaOH溶液的濃度，所以答案是：取一定量錐形瓶內混合溶液，加入適量的H2O2溶液后，滴加2～3滴酚酞試液，用 0.100molL﹣1鹽酸滴定，重復上述操作2～3次；（2）反應CO（NH2）+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4H2O+NaCl中，水合肼（N2H4H2O）作還原劑，具有還原性，易被次氯酸鈉氧化，所以答案是：A；如果次氯酸鈉溶液裝在燒瓶中，反應生成的水合肼會被次氯酸鈉氧化；（3）①NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，是因為碳酸氫鈉和碘化氫反應，所以答案是：NaHCO3會與滴定過程中產生的HI反應；②結合反應定量關系計算得到餾分中水合肼（N2H4H2O）的質量分數，
N2H2H2O+2I2=N2+4HI+H2O
1 2
n 0.1000mol/L×0.018L
n=0.0009mol
250ml溶液中含有的物質的量=0.0009mol× =0.009mol
水合肼（N2H2H2O）的質量分數= ×100%=9.0%
所以答案是：9%．