Question

【題目】水合肼(N2H4·H2O)又名水合聯氨，無色透明，具有腐蝕性和強還原性的堿性液體，它是一種重要的化工試劑。利用尿素法生產水合肼的原理為：

CO(NH2)2+2NaOH+NaC1O==N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。

實驗1：制備NaClO溶液。（已知：3NaClO2NaCl+NaClO3）

(1)圖甲裝置I中燒瓶內發生反應的化學方程式為_______________________。

(2)用NaOH固體配制溶質質量分數為30％NaOH溶液時，所需玻璃儀器除量筒外還有________________。(填標號)

a．燒杯 b．容量瓶 c．玻璃棒 d．燒瓶

(3)圖甲裝置Ⅱ中用冰水浴控制溫度的目的是_________________。

實驗2：制取水合肼。

(4)圖乙中若分液漏斗滴液速度過快，部分N2H4·H2O會參與A中反應并產生大量氮氣，降低產品產率。寫出該過程反應生成氮氣的化學方程式：________________________。充分反應后，蒸餾A中溶液即可得到水合肼的粗產品。

實驗3：測定餾分中水合肼的含量。

(5)稱取餾分3.0g，加入適量NaHCO3固體(滴定過程中，調節溶液的pH保持在6．5左右)，加水配成250mL溶液，移出25．00mL置于錐形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用0.15 mol·L-1的碘的標準溶液滴定。(已知：N2H4·H2O+2I2==N2↑+4HI+H2O)

①滴定時，碘的標準溶液盛放在________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。

②下列能導致餾分中水合肼的含量測定結果偏高的是_________。(填標號)

a．錐形瓶清洗干凈后未干燥

b．滴定前，滴定管內無氣泡，滴定后有氣泡

c．讀數時，滴定前平視，滴定后俯視

d．盛標準液的滴定管水洗后，直接裝標準液

③實驗測得消耗I2溶液的平均值為20．00mL，餾分中水合肼(N2H4·H2O)的質量分數為_______________________。

Answer 1

【答案】 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O ac 防止NaClO分解，影響水合肼的產率 N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl 酸式 d 25%

【解析】(1)二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣與水，反應離子方程式為：MnO2+4H++2Cl-Mn2+Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4H++2Cl-Mn2+Cl2↑+2H2O；

(2)配制30%NaOH溶液時，用天平稱量質量，在燒杯中加水溶解，并用玻璃棒攪拌，需要玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒，故答案為：ac；

(3)由于溫度升高時，次氯酸鈉容易發生自身的氧化還原反應生成氯酸鈉和氯化鈉，所以步驟1溫度需要在30℃以下，其主要目的是防止NaClO(歧化)分解為氯酸鈉和氯化鈉，故答案為：防止NaClO(歧化)分解，影響水合肼的產率；

(4)N2H4H2O具有強還原性，容易被過量的NaClO氧化，會發生反應：N2H4H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl，故答案為：N2H4H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl；

(5)①碘的標準溶液顯酸性，應該盛放在酸式滴定管中，故答案為：酸式；

②a．錐形瓶清洗干凈后未干燥，對實驗結果無影響，錯誤；b．滴定前，滴定管內無氣泡，滴定后有氣泡，導致標準液的體積偏小，則結果偏低，錯誤；c．讀數時，滴定前平視，滴定后俯視，導致滴定后讀數偏小，使得標準液的體積偏小，則結果偏低，錯誤；d．盛標準液的滴定管水洗后，直接裝標準液，使得標準液的濃度偏小，造成滴定后標準液的體積偏大，則結果偏高，正確；故選d；

③設餾分中水合肼(N2H4H2O)的質量分數為a，則：

N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O

50g 2mol

0.3000g×a 0.020L×0.15mol/L

所以50g：0.3000g×a=2mol：0.020L×0.15mol/L，解得：a=25%，故答案為：25%。