5.肼是重要的化工原料.某研究小組利用下列反應(yīng)制取水合肼(N2H2•H2O):CO(NH2)+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4•H2O+NaCl
實(shí)驗(yàn)一:制備NaClO溶液
(1)將氯氣通入到盛有NaOH的錐形瓶中,錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
實(shí)驗(yàn)二:制取水合肼(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)控制反應(yīng)溫度,將分液漏斗中溶液緩慢滴入三頸燒瓶中,充 分反應(yīng).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)
(2)分液漏斗中的溶液是A(填標(biāo)號(hào)A或B);
A.NaOH和NaClO混合溶液B.CO (NH2) 2溶液
選擇的理由是如果次氯酸鈉溶液裝在燒瓶中,反應(yīng)生成的水合肼會(huì)被次氯酸鈉氧化;
實(shí)驗(yàn)三:測定餾分中肼含量
水合肼具有還原性,可以生成氮?dú)猓疁y定水合肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可采用下列步驟:
a.稱取餾分5.000g,加入適量NaHCO3固體,經(jīng)稀釋、轉(zhuǎn)移、定容等步驟,配制250mL溶液.
b.移取25.00mL于錐形瓶中,加入10mL水,搖勻.
c.用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出現(xiàn)微黃色且半分鐘內(nèi)不消失,滴定過程中,溶液的pH保持在6.5左右.記錄消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)液的體積.
d.進(jìn)一步操作與數(shù)據(jù)處理
(3)水合肼與碘溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;滴定過程中,NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,原因是生成的HI與NaHCO3反應(yīng);
(4)滴定時(shí),碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液盛放在酸式滴定管中(選填:“酸式”或“堿式”);若三次滴定消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為18.00mL,則餾分中水合肼(N2H4•H2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.0%(保留三位有效數(shù)字).

分析 (1)氯氣通入到盛有NaOH的錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水;
(2)由N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl,可知水合肼(N2H4•H2O)具有還原性,易被次氯酸鈉氧化;
(3)水合肼與碘溶液反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氮?dú)、碘化氫和水;NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,是因?yàn)樘妓釟溻c和碘化氫反應(yīng);
(4)碘水具有強(qiáng)氧化性,能腐蝕堿式滴定管的橡膠;根據(jù)方程式計(jì)算水合肼的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù).

解答 解:(1)氯氣通入到盛有NaOH的錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
故答案為:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(2)由N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl,可知水合肼(N2H4•H2O)具有還原性,如果次氯酸鈉溶液裝在燒瓶中,反應(yīng)生成的水合肼會(huì)被次氯酸鈉氧化,故分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO混合溶液,
故答案為:A;如果次氯酸鈉溶液裝在燒瓶中,反應(yīng)生成的水合肼會(huì)被次氯酸鈉氧化;
(3)水合肼與碘溶液反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氮?dú)、碘化氫和水,反?yīng)的化學(xué)方程式為:N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,是因?yàn)樘妓釟溻c和碘化氫反應(yīng);
故答案為:N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;生成的HI與NaHCO3反應(yīng);
(4)碘單質(zhì)具有氧化性,能腐蝕堿式滴定管的橡膠,則碘水應(yīng)裝在酸式滴定管中;
N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;
1 2
n 0.2000mol/L×0.018L
n=0.0018mol
250ml溶液中含有的物質(zhì)的量=0.0018mol×$\frac{250mL}{25mL}$=0.018mol,
水合肼(N2H4•H2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.018mol×50g/mol}{5.00g}$×100%=18.0%
故答案為:酸式;18.0%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)含量測定、元素化合物性質(zhì)、滴定應(yīng)用等,注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與靈活應(yīng)用,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.A、B、X、Y、Z為周期表前四周期元素,原子序數(shù)依次遞增.已知:
①A為周期表中原子半徑最小的元素;
②B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道,且每種軌道中的電子總數(shù)相同;
③Y的基態(tài)原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍;
④A、B、Y三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體,A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物N是中學(xué)化學(xué)中常見的有機(jī)溶劑;
⑤Z有“生物金屬”之稱,Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同.
請(qǐng)回答下列問題:(答題時(shí),A、B、X、Y、Z用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)
(1)化合物M的空間構(gòu)型為平面三角形,其中心原子采取sp2雜化;化合物N的固態(tài)時(shí)的晶體類型為分子晶體.
(2)B、X、Y三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N.
(3)由上述一種或多種元素組成的與BY2互為等電子體的分子為N2O(寫分子式).
(4)由B、X、Y三種元素所組成的BXY-離子在酸性條件下可與NaClO反應(yīng),生成X2、BY2等物質(zhì).上述反應(yīng)的離子方程式為2CNO-+2H++3ClO-═N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O.
(5)Z原子基態(tài)時(shí)的外圍電子排布式為3d24s2,Z的一種含氧酸鋇鹽的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶體內(nèi)與每個(gè)“Z”原子等距離且最近的氧原子數(shù)為6.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.依據(jù)有關(guān)信息解答下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題:
(Ⅰ)醛類是重要的工業(yè)原料,可以跟亞硫酸氫鈉飽和溶液發(fā)生加成反應(yīng),生成是α-羥基磺酸鈉(易溶于水,不溶于飽和亞硫酸氫鈉溶液)R-CHO+NaHSO3?R-CH(OH)-SO3Na
(1)若使CH3CH(OH)-SO3Na全部變成乙醛,可采用的試劑是NaOH或HCl;分離乙醛的操作方法蒸餾.
(Ⅱ)實(shí)驗(yàn)室利用苯甲醛(安息香醛)制備苯甲醇和苯甲酸的化學(xué)原理:

已知部分物質(zhì)的性質(zhì):苯甲醇:稍溶于水,易溶于有機(jī)溶劑;苯甲醛:微溶于水,易溶于有機(jī)溶劑;苯甲酸:溶解度為0.34g(25℃),易溶于有機(jī)溶劑.
主要過程如圖所示:

回答下列問題:
(2)操作Ⅰ的名稱是萃取分液;
(3)產(chǎn)品乙是苯甲酸.
(4)按上述操作所得的產(chǎn)品甲中常含有一定量的有機(jī)雜質(zhì),限用下列試劑:酸性KMnO4、稀NaOH溶液、稀H2SO4、飽和NaHSO3溶液.寫出檢驗(yàn)產(chǎn)品甲中含有該雜質(zhì)的過程:取少量產(chǎn)品甲于試管中,向試管中滴加適量的飽和NaHSO3溶液,如果有晶體析出,說明含有苯甲醛.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜(甲醚具有可燃性,是一種常用的燃料).

根據(jù)要求回答相關(guān)問題
(1)裝置甲中通入燃料甲醚的一極是負(fù)極(填“正極”或“負(fù)極”),寫出正極的電極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-═4OH-
(2)裝置乙中Fe為陰極(填“陽極”或“陰極”),石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-=Cl2↑.
(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置的陽極泥中含有Ag,反應(yīng)一段時(shí)間后,硫酸銅溶液濃度將減小(填“增大”、“減小”或“不變”.)
(4)當(dāng)裝置甲中消耗0.05molO2時(shí),裝置乙中溶液的pH為14(溶液體積為200mL不變)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是有(  )
①Si$\stackrel{NaOH(aq)}{→}$Na2SiO3(aq)$\stackrel{CO_{2}}{→}$H2SiO3  
②S$→_{點(diǎn)燃}^{O_{2}}$SO3$\stackrel{H_{2}O}{→}$H2SO4  
③Na$\stackrel{O_{2}}{→}$Na2O2  NaOH
④飽和NaCl(aq)$\stackrel{NH_{3}、CO_{2}}{→}$ NaHCO3$\stackrel{△}{→}$Na2CO3
⑤MgCl2(aq)$\stackrel{△}{→}$MgCl2•6H2O$→_{熔化}^{通電}$Mg
⑥Al2O3$→_{△}^{NaOH(aq)}$NaAlO2$\stackrel{CO_{2}}{→}$Al(OH)3   
⑦Fe2O3 FeCl3(aq)$\stackrel{△}{→}$無水FeCl3
⑧CuSO4(aq)$\stackrel{NaOH(aq)}{→}$Cu(OH)2$→_{△}^{葡萄糖}$Cu2O.
A.4個(gè)B.5個(gè)C.6個(gè)D.7個(gè)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

10.工業(yè)上主要采用氨氧化法生產(chǎn)硝酸,如圖是氨氧化率與氨-空氣混合氣中氧氨比的關(guān)系.其中直線表示反應(yīng)的理論值;曲線表示生產(chǎn)實(shí)際情況.當(dāng)氨氧化率達(dá)到100%,理論上r$\frac{n({O}_{2})}{n(N{H}_{3})}$=1.25,實(shí)際生產(chǎn)要將r值維持在1.7~2.2之間,原因是O2太少不利于NH3的轉(zhuǎn)化,r值為2.2時(shí)NH3氧化率已近100%.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.異嗯草酮是一種色素抑制類除草劑,它的工業(yè)合成路線如下:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)反應(yīng)①~⑦中屬于取代反應(yīng)的是①③④⑤⑥⑦.
(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式HOCH2C(CH32CHO+CH3CH2COOH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3CH2COOCH2C(CH32CHO+H2O.
(3)在A~D過程中,反應(yīng)①的目的是防止A中的羥基被氧化.
(4)寫出滿足下列條件的A的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式CH3CH(OH)CH(CH3)CHO.
①與A具有相同的官能團(tuán)
②分子中具有兩個(gè)手性碳原子(碳原子上連有4個(gè)不同的原子或原子團(tuán))
(5)物質(zhì)D與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2BrC(CH32COOH+2NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$HOCH2C(CH32COONa+NaBr+H2O.
(6)由G制備異嗯草酮的反應(yīng)中要加入試劑X(C8H5NOCl2),X的結(jié)構(gòu)簡式為
(7)若原料為乙烯時(shí),請(qǐng)你設(shè)計(jì)乙烯→CH3CH2COOH的合成路線.
已知:RX$\stackrel{NaCN}{→}$RCN$\underset{\stackrel{{H}_{3}{O}^{+}}{→}}{\;}$RCOOH (X表示鹵素原子,下同)
要求:①合成過程中無機(jī)試劑任選;②合成路線流程圖示例如下:
樣例:合成反應(yīng)流程圖表示方法:
A$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)物}$B$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)物}$C…→H.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.留心處處皆學(xué)問.從生活出發(fā)進(jìn)行科學(xué)探究,可以獲得自信,形成正確的思維方式.甲、乙兩位同學(xué)一起合作設(shè)計(jì)完成了水果電池的實(shí)驗(yàn)(如圖),測得數(shù)據(jù)如下

實(shí)驗(yàn)序號(hào)電極材料水果種類電極間距離/cm電壓/mV
1鋅銅菠蘿3900
2鋅銅蘋果3650
3鋅銅柑橘3850
4鋅銅西紅柿3750
5鋅鋁菠蘿3650
6鋅鋁蘋果3450
對(duì)甲同學(xué)提出的問題,乙同學(xué)的解釋不正確的是( 。
 甲同學(xué) 乙同學(xué)
 A 實(shí)驗(yàn)6中負(fù)極電極反應(yīng)式如何寫? Al-3e-=Al3+
 B  實(shí)驗(yàn)1,5中電流方向?yàn)槭裁聪喾矗?/TD> 1中鋅為負(fù)極,電流由銅經(jīng)導(dǎo)線流向鋅,5中鋁為負(fù)極,鋁失去電子,電流由鋅經(jīng)導(dǎo)線流向鋁
 C 水果電池的電壓與哪些因素有關(guān)? 只跟水果的類型有關(guān)
 D 實(shí)驗(yàn)中發(fā)光二極管不亮,如何使它亮起來 可用銅鋅作電極,用菠蘿作介質(zhì),并將多個(gè)此電池串聯(lián)起來
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.如下圖所示,相等質(zhì)量的鐵和鋅與足量的稀H2SO4充分反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量(m)與反應(yīng)時(shí)間(t)的正確關(guān)系是( 。
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案