Question

17．肼（N₂H₄）是氮和氫形成的一種化合物，易溶于水．工業上利用尿素法生產肼，同時得到副產品十水合碳酸鈉，其工藝流程如下：

十水合碳酸鈉制肼過程的反應為：CO（NH₂）₂（尿素）+NaClO+2NaOH═N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O．
（1）實驗室若配制30%燒堿溶液，所需的玻璃儀器除玻璃棒外，還有BD（選填編號）．
A．漏斗 B．燒杯 C．燒瓶 D．量筒
（2）已知：Cl₂+H₂O═HCl+HClO，請推測Cl₂與NaOH溶液發生反應的化學方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
從后續反應過程來看，若要使原料不浪費，合成次氯酸鈉時投入的液氯與燒堿的質量之比為71：160．
（3）在實驗室中，欲從母液中分離出十水合碳酸鈉晶體．可采用的操作依次為BED（選填編號）．
A．蒸餾 B．蒸發 C．灼燒 D．過濾 E．冷卻結晶
（4）肼具有很好的還原性，且氧化產物無污染，故可用于除去鍋爐等設備供水中的溶解氧等．請寫出肼除氧時發生反應的化學方程式：N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據配制溶液需要的玻璃儀器考慮；（2）根據方程式的書寫和相對分子質量的計算考慮；（3）根據碳酸鈉的溶解度隨溫度變化比較大從溶液中結晶析出的方法：冷卻熱飽和溶液的方法；（4）根據方程式的寫法考慮．

解答 解：（1）配制溶液需要在燒杯內進行，需要用量筒量取水，用玻璃棒攪拌，還用到膠頭滴管，所以選擇BD；
（2）由Cl₂+H₂O=HCl+HClO，可知Cl₂與NaOH溶液發生反應時，氯氣先與水反應，生成的鹽酸、次氯酸再與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以反應物是氯氣和氫氧化鈉，生成物是氯化鈉、次氯酸鈉和水，用觀察法配平即可，所以方程式是：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；根據氯氣和氫氧化鈉反應的方程式可知：投入的液氯與燒堿的質量之比為：35.5×2：2×40=71：80，再根據方程式：CO（NH₂）₂（尿素）+NaClO+2NaOH=N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O，可知還需要氫氧化鈉兩份質量，所以液氯與燒堿的質量之比為71：160；
（3）碳酸鈉的溶解度隨溫度變化比較大從溶液中結晶析出的方法：冷卻熱飽和溶液的方法，所以先將溶液加熱蒸發，再降溫，使晶體析出，再進行過濾，所以步驟為：BED．
（4）肼除氧的反應物是肼和氧氣，因為氧化產物無污染所以是氫和氧結合成的水，根據質量守恒定律可知生成物還有氮氣，再根據觀察法配平，所以方程式是：N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O．
故答案為：（1）BD；（2）Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；160；（3）BED；（4）N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O．

點評 解答本題關鍵是要熟悉方程式的書寫注意事項，知道配制溶液需要的儀器，溶質從溶液中結晶析出的方法．