Question

肼是重要的化工原料。某探究小組利用下

列反應制取水合肼（N₂H₄·H₂O）。

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

實驗一： 制備NaClO溶液。（實驗裝置如右圖所示）

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

A．容量瓶      B．燒杯      C．燒瓶      D．玻璃棒 

（2） 錐形瓶中發(fā)生反應的化學方程式是          。

（3） 因后續(xù)實驗需要，需利用中和滴定原理測定反應后錐形瓶中混合溶液的NaOH的濃

度。請選用所提供的試劑(H₂O₂溶液、FeCl₂溶液、0.1000mol·L^-1鹽酸、酚酞試液)，設計實

驗方案。                                                         。

實驗二： 制取水合肼。（實驗裝置如右圖所示）控制反應溫度，將分液漏斗中溶液緩慢滴入三頸燒瓶中，充分反應。加熱蒸餾三頸燒瓶內(nèi)的溶液，收集108~114℃餾分。（已知：N₂H₄·H₂O + 2NaClO ＝ N₂↑ + 3H₂O + 2NaCl）

（4）分液漏斗中的溶液是            （填標號）。

A．CO (NH₂) ₂溶液   B．NaOH和NaClO混合溶液

 選擇的理由是                                        。

實驗三： 測定餾分中肼含量。

稱取餾分5.000g，加入適量NaHCO₃固體，加水配成250mL溶液，移出25.00mL，用0.1000mol·L^-1的I₂溶液滴定。滴定過程中，溶液的pH保持在6.5左右。（已知：N₂H₄·H₂O + 2I₂ = N₂↑+ 4HI + H₂O）

（5）滴定過程中，NaHCO₃能控制溶液的pH在6.5左右，原因是                 。

（6）實驗測得消耗I₂溶液的平均值為18.00mL，餾分中水合肼（N₂H₄·H₂O）的質(zhì)量分數(shù)

為         。

Answer 1

【知識點】有化學實驗方案設計與評價

【答案解析】 （1） B、D    （2） Cl₂+ 2NaOH ＝ NaClO + NaCl + H₂O                                                                              

（3） 取一定量錐形瓶內(nèi)混合溶液，加入適量的H₂O₂溶液后，滴加2~3滴酚酞試液，用 0.100mol·L^-1鹽酸滴定，重復上述操作2~3次                               

（4） B        如果次氯酸鈉溶液裝在燒瓶中，反應生成的水合肼會被次氯酸鈉氧化          

（5） NaHCO₃會與滴定過程中產(chǎn)生的HI反應            （6） 9%

  解析：（1）配制溶液需要在燒杯內(nèi)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）Cl₂與NaOH溶液發(fā)生反應時，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；（3）取一定量錐形瓶內(nèi)混合溶液，加入適量的H₂O₂溶液后（加雙氧水的目的是除去溶液中的次氯酸跟離子），滴加2~3滴酚酞試液，用 0.100mol·L^-1鹽酸滴定，重復上述操作2~3次 。（4）分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO混合溶液，因為如果次氯酸鈉溶液裝在燒瓶中，反應生成的水合肼會被次氯酸鈉氧化。（5）NaHCO₃會與滴定過程中產(chǎn)生的HI反應，所以可以控制溶液的pH值。（6）根據(jù)方程式I₂ 的物質(zhì)的量是0.1x18x10^-3=1.8x10^-3mol，水合肼的物質(zhì)的量是0.9x10^-3mol，其質(zhì)量為0.045g因為只取用了原溶液的十分之一，所以質(zhì)量分數(shù)為=9%

【思路點撥】本題考查實驗方案的設計與評價，比如實驗儀器的選擇，滴定實驗中的除雜，還有題，考查學生綜合分析問題的能力、提取信息的能力等方面，難度中等。