Question

【題目】水合肼(N2H4·H2O)是無色、有強還原性的液體，實驗室制備水合肼的原理為：

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

據此，某學生設計了下列實驗.

【制備NaClO溶液】實驗裝置如下圖左圖所示（部分夾持裝置已省略）

已知：3NaClO2NaCl+NaClO3

（1）配制30 %NaOH溶液時，所需玻璃儀器除量筒外還有__________（填字母）。

A.容量瓶 B．燒杯 C．移液管 D.玻璃棒

（2）裝置I中發生的離子反應方程式是_______________；Ⅱ中玻璃管a的作用為____________；為了提高NaClO的產率，需對I中產生的Cl2進行凈化，所用試劑是________________；Ⅱ中用冰水浴控制溫度在30℃以下，其主要目的___________________

【制取水合肼】實驗裝置如上圖右圖所示

（3）反應過程中，如果分液漏斗中溶液的滴速過快， 部分N2 H4·H2O參與A中反應并產生大量氮氣，產品產率因此降低，請寫出降低產率的相關化學反應方程式____________________；充分反應后，加熱蒸餾A內的溶液即可得到水合肼的粗產品，B裝置的名稱是______________

【測定肼的含量】

（4）稱取餾分0.3000 g，加水配成20.0 mL溶液，一定條件下用0.1500 mol．L-1 的I2溶液滴定。

已知: N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O。

①滴定時，可以選用的指示劑為____________;

②實驗測得消耗I2溶液的平均值為20. 00 mL，餾分中N2H4·H2O的質量分數為_____________。

Answer 1

【答案】 BD 平衡壓強 飽和食鹽水 防止NaClO分解為NaCl和NaClO3影響水合肼的產率 冷凝管 淀粉溶液 25%

【解析】（1）考查溶液的配制，配制一定質量分數的溶液，需要的儀器有燒杯、玻璃棒、天平、量筒，因此缺少的玻璃儀器有燒杯和玻璃棒；（2）本題考查氧化還原反應方程式的書寫和物質除雜等知識，裝置I是制取Cl2，離子反應方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2HO；II中玻璃管作用是平衡壓強；產生的Cl2中混有HCl，HCl和NaOH反應生成NaCl，使NaClO含有雜質增多，因此必須除去HCl，常通過飽和食鹽水；根據信息，溫度過高，生成的NaClO分解成NaCl和NaClO3，，因此控制溫度防止轉化生成NaClO3，防止影響水合肼的產率；（3）NaClO具有強氧化性，把N2H4的氮氧化成N2，本身被還原成Cl－，因此有NaClO＋N2H4·H2O→N2↑＋NaCl＋H2O，Cl的化合價降低2價，N的化合價共升高4價，最小公倍數為4，根據原子守恒，配平其他，即2NaClO＋N2H4·H2O=N2↑＋2NaCl＋3H2O；B裝置的名稱為冷凝管；（4）本題考查滴定實驗，①因為有I2參與反應，即指示劑為淀粉，淀粉遇碘單質變藍；②根據反應方程式，n(N2H4·H2O)=n(I2)/2=20×10－3×0.15/2mol=1.5×10－3mol，其質量為1.5×10－3×50g=0.075g，質量分數為0.075/0.3×100%=25%。