Question

【題目】肼是一種強還原劑，用NaClO與NH3反應可用于生產肼（N2H4），其反應的化學方程式為：NaClO+2NH3= N2H4+NaCl+H2O。

⑴生產1000 g質量分數為25.6%的肼溶液最少需要___________L（標準狀況）NH3。

⑵工業次氯酸鈉溶液中含有氯酸鈉會影響所得肼的產品質量。測定次氯酸鈉樣品中的氯酸鈉含量的方法如下：取10.00 mL 堿性NaClO溶液試樣，加入過量H2O2，將次氯酸鈉完全還原（ClO3-在酸性條件下具有強氧化性，但堿性條件下幾乎無氧化性），加熱煮沸，冷卻至室溫，加入硫酸至酸性，再加入0.1000 mol·L-1 硫酸亞鐵標準溶液30.00 mL，充分反應后，用0.01000 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液滴定至終點（Cr2O72-被還原為Cr3+），消耗該溶液20.00 mL。

①用H2O2與次氯酸鈉反應的離子方程式為___________。

②實驗中加熱煮沸的目的是___________。

③計算樣品中NaClO3的含量（以g·L-1表示），寫出計算過程。___________

Answer 1

【答案】 358.4 H2O2+ ClO- ＝ Cl-+ O2↑+ H2O 除去過量的H2O2 n(K2Cr2O7)= 0.01000 mol·L-1×20.00×10-3 L=2×10-4 mol

根據Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O

與K2Cr2O7反應的Fe2+：n(Fe2+)1= 2×10-4 mol×6=1.2×10-3 mol

與ClO3-反應的Fe2+：n(Fe2+)2=0.1000 mol·L-1×30.00×10-3 L－1.2×10-3 mol=1.8×10-3 mol

根據ClO3-+6Fe2++6H+＝Cl-+6Fe3++3H2O

在10 mLNaClO溶液試樣中：n(NaClO3)= 1.8×10-3 mol ×=3×10-4 mol

樣品中NaClO3的含量==3.195 g·L-1

【解析】⑴1000 g質量分數為25.6%的肼溶液中肼的物質的量為=8mol，則參加反應的NH3的物質的量為8mol×2=16mol，標況下的體積為16mol×22.4L/mol=358.4L；

⑵①用H2O2遇次氯酸鈉被氧化為氧氣，同時得到NaCl，發生反應的離子方程式為H2O2+ ClO- ＝ Cl-+ O2↑+ H2O；

②H2O2不穩定，受熱易分解，通過加熱煮沸除去過量的H2O2 ；

③n(K2Cr2O7)= 0.01000 mol·L-1×20.00×10-3 L=2×10-4 mol

根據Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O

與K2Cr2O7反應的Fe2+：n(Fe2+)1= 2×10-4 mol×6=1.2×10-3 mol

與ClO3-反應的Fe2+：n(Fe2+)2=0.1000 mol·L-1×30.00×10-3 L－1.2×10-3 mol=1.8×10-3 mol

根據ClO3-+6Fe2++6H+＝Cl-+6Fe3++3H2O

在10 mLNaClO溶液試樣中：n(NaClO3)= 1.8×10-3 mol ×=3×10-4 mol

樣品中NaClO3的含量==3.195 g·L-1。