問題詳情:
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(N2H4H2O):
實驗一:製備NaClO溶液
(1)將*氣通入到盛有NaOH溶液的錐形瓶中,錐形瓶中發生反應的離子方程式是 ;
實驗二:製取水合肼(實驗裝置如圖表示)
控制反應温度,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的溶液,收集108~114℃餾分.(已知:N2H4H2O+2NaClO═N2↑+3H2O+2NaCl)
(2)分液漏斗中的溶液是 (填標號A或B);
A.NaOH和NaClO混合溶液 B.CO(NH2)2溶液
選擇的理由是
實驗三:測定餾分中肼含量
水合肼具有還原*,可以生成氮氣,測定水合肼的質量分數可採用下列步驟:
A.稱取餾分5.000g,加入適量NaHCO3固體,經稀釋、轉移、定容等步驟,配製250mL溶液.
B.移取25.00mL於錐形瓶中,加入10mL水,搖勻.
C.用0.2000mol/L*溶液滴定至溶液出現微黃*且半分鐘內不消失,滴定過程中,溶液的pH保持在6.5左右.記錄消耗*的標準液的體積.
D.進一步*作與數據處理
(3)水合肼與*溶液反應的化學方程式 ;滴定過程中,NaHCO3能控制溶液的pH再6.5左右,原因是.
(4)滴定時,*的標準溶液盛放在 滴定管中(選填:“*式”或“鹼式”);若本次滴定消耗*的標準溶液為18.00mL,餾分中水合肼(N2H4H2O)的質量分數為 (保留三位有效數字).
(5)為獲得更可靠的滴定結果,步驟d中進一步*作主要是: .
【回答】
【考點】製備實驗方案的設計.
【專題】無機實驗綜合.
【分析】(1)*氣通入到盛有NaOH的錐形瓶中發生反應生成*化*、次***和水;
(2)依據製取水合肼(N2H4H2O)的反應原理為:CO(NH2)+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4H2O+NaCl,結合反應產物和反應物分析判斷;水合肼(N2H4H2O)具有還原*,易被次***氧化;
(3)水合肼與*溶液反應發生氧化還原反應,生成氮氣、*化*和水;NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,是因為碳***和*化*反應;
(4)*單質具有氧化*,選擇*式滴定管盛裝進行實驗;結合反應定量關係計算得到餾分中水合肼(N2H4H2O)的質量分數;
(5)為獲得更可靠的滴定結果,步驟d中進一步*作是重複bc幾次,結合測定結果計算體積的平均值,得到結果更準確.
【解答】解:(1)*氣通入到盛有NaOH的錐形瓶中發生反應生成*化*、次***和水,反應的離子方程式為:Cl2+2OH﹣=ClO﹣+Cl﹣+H2O;
故*為:Cl2+2OH﹣=ClO﹣+Cl﹣+H2O;
(2)依據製取水合肼(N2H4H2O)的反應原理為:CO(NH2)+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4H2O+NaCl,結合反應產物和反應物分析判斷,分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO混合溶液;水合肼(N2H4H2O)具有還原*,易被次***氧化,如果次***溶液裝在燒瓶中,反應生成的水合肼會被次***氧化;
故*為:A;如果次***溶液裝在燒瓶中,反應生成的水合肼會被次***氧化;
(3)水合肼與*溶液反應發生氧化還原反應,生成氮氣、*化*和水,反應的化學方程式為:N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,是因為碳***和*化*反應;
故*為:N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;生成的HI與NaHCO3 反應;
(4)*單質具有氧化*,選擇*式滴定管盛裝進行實驗;結合反應定量關係計算得到餾分中水合肼(N2H4H2O)的質量分數,
N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;
1 2
n 0.2000mol/L×0.018L
n=0.0018mol
250ml溶液中含有的物質的量=0.0018mol×=0.018mol
水合肼(N2H4H2O)的質量分數=×100%=18.0%
故*為:*式;18.0%;
(5)為獲得更可靠的滴定結果,步驟d中進一步*作是重複bc幾次,結合測定結果計算體積的平均值,得到結果更準確;
故*為:重複步驟b和c 2~3次,依據測得的結果,取平均值.
【點評】本題考查了物質製備和*質的實驗分析和驗*方法應用,主要是過程分析判斷,掌握基礎是關鍵,題目難度中等.
知識點:電離平衡 水解平衡
題型:填空題