Question

【題目】肼(N2H4)和亞硝酸鈉在化工生產及航天工業中具有十分廣泛的應用，下圖是以液氨為原料生產肼和亞硝酸鈉的工藝流程（肼能與水混溶，形成穩定的N2H4H2O）:

回答下列問題:

(1)NaNO2中N的化合價為_______。

(2)寫出在NaClO溶液中通入NH3得到成品液1的化學反應方程式:______________。

(3)由成品液2得到成品固體混合物需經過的操作步驟為________________。

(4)亞硝酸鈉在一定條件下能與無水肼反應生成一種鈉氮化合物和水，生成的鈉氮化合物中鈉的質量分數為35.38%。則反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為_____；該反應中的氧化產物是___________________。

(5)已知所得成品固體混合物中含有2種鈉鹽，若要獲得NaNO2產品，則需要除去的物質為_______(填化學式)；使用Pb進行處理時，雜質能轉變為NaNO2，而Pb轉化成PbO，則這一處理過程發生反應的化學方程式為___________；已知，NaNO2在鄰苯二甲酸二丁酯中溶解度遠大于在水中的溶解度，而另一鈉鹽則不具有該性質，若用有機溶劑鄰苯二甲酸二丁酯處理成品固體混合物水溶液時，NaNO2 與另一鈉鹽通過_____(填操作名稱)被分離。

Answer 1

【答案】 +3 2NH3+NaClON2H4·H2O+NaCl 蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥 1:1 NaN3 NaNO3 NaNO3+Pb==NaNO2+PbO 分液

【解析】（1）根據化學式中正負化合價代數和為0，可得N化合價為+3價。

（2）由已知，肼能與水混溶形成穩定的N2H4H2O ，N為2價，所以與 發生氧化還原反應生成N2H4H2O和NaCl，故化學方程式為2NH3+NaClON2H4H2O+NaCl。

（3）從溶液中得到固體溶質的一般方法步驟為：蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥。

（4）鈉氮化合物中鈉的質量分數為35.38%，氮的質量分數為64.62%，設鈉氮化合物化學式為NaxNy，則 = ，解得 ≈ ，故鈉氮化合物化學式為NaN3，所以亞硝酸鈉與無水肼反應的化學方程式為： + = + ，所以是氧化劑，是還原劑，既是氧化產物又是還原產物。

（5）NO、NO2與NaOH溶液反應為：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、3NO2+2NaOH= 2NaNO3+H2O+NO，若所得成品固體混合物中含有2種鈉鹽，要獲得NaNO2產品，則需要除去的物質為NaNO3；若使用Pb進行處理時，雜質能轉變為NaNO2，而Pb轉化成PbO，則化學方程式為：NaNO3+Pb=NaNO2+PbO；對于在同一溶劑中溶解度差別很大的物質可以用萃取分液的方法進行分離，由已知NaNO2在鄰苯二甲酸二丁酯中溶解度遠大于在水中的溶解度，而另一鈉鹽則不具有該性質，所以可用有機溶劑鄰苯二甲酸二丁酯處理成品固體混合物水溶液，然后進行分液操作。