以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2為原料可製備N2H4·H2O（水合肼）和無水Na2SO3，...

問題詳情：

以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2為原料可製備N2H4·H2O（水合肼）和無水Na2SO3，其主要實驗流程如下：

已知：①Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O是放熱反應。

②N2H4·H2O沸點約118 ℃，具有強還原*，能與NaClO劇烈反應生成N2。

（1）步驟Ⅰ製備NaClO溶液時，若温度超過40 ℃，Cl2與NaOH溶液反應生成NaClO3和NaCl，其離子方程式為____________________________________；實驗中控制温度除用*水浴外，還需採取的措施是____________________________________。

（2）步驟Ⅱ合成N2H4·H2O的裝置如圖−1所示。NaClO鹼*溶液與尿素水溶液在40 ℃以下反應一段時間後，再迅速升温至110 ℃繼續反應。實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是_____________；使用冷凝管的目的是_________________________________。

（3）步驟Ⅳ用步驟Ⅲ得到的副產品Na2CO3製備無水Na2SO3（水溶液中H2SO3、、隨pH的分佈如圖−2所示，Na2SO3的溶解度曲線如圖−3所示）。

①邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2製備NaHSO3溶液。實驗中確定何時停止通SO2的實驗*作為_________________。

②請補充完整由NaHSO3溶液製備無水Na2SO3的實驗方案： _______________________，用少量無水乙醇洗滌，乾燥，密封包裝。

【回答】

3Cl2+6OH−5Cl−+ClO3−+3H2O    緩慢通入Cl2    NaClO鹼*溶液    減少水合肼的揮發    測量溶液的pH，若pH約為4，停止通SO2    邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，測量溶液pH，pH約為10時，停止滴加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高於34℃條件下趁熱過濾   

【分析】

步驟I中Cl2與NaOH溶液反應制備NaClO；步驟II中的反應為NaClO鹼*溶液與尿素水溶液反應制備水合肼；步驟III分離出水合肼溶液；步驟IV由SO2與Na2CO3反應制備Na2SO3。據此判斷。

【詳解】

（1）温度超過40℃，Cl2與NaOH溶液發生歧化反應生成NaClO3、NaCl和H2O，反應的化學方程式為3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O，離子方程式為3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。由於Cl2與NaOH溶液的反應為放熱反應，為了減少NaClO3的生成，應控制温度不超過40℃、減慢反應速率；實驗中控制温度除用*水浴外，還需採取的措施是：緩慢通入Cl2。

（2）步驟II中的反應為NaClO鹼*溶液與尿素水溶液反應制備水合肼，由於水合肼具有強還原*、能與NaClO劇烈反應生成N2，為了防止水合肼被氧化，應逐滴滴加NaClO鹼*溶液，所以通過滴液漏斗滴加的溶液是NaClO鹼*溶液。NaClO鹼*溶液與尿素水溶液在110℃繼續反應，N2H4·H2O沸點約118 ℃，使用冷凝管的目的：減少水合肼的揮發。

（3）①向Na2CO3溶液中通入SO2製備NaHSO3溶液，根據圖示溶液pH約為4時，HSO3-的物質的量分數最大，則溶液的pH約為4時停止通入SO2；實驗中確定何時停止通入SO2的實驗*作為：測量溶液的pH，若pH約為4，停止通SO2。

②由NaHSO3溶液製備無水Na2SO3，首先要加入NaOH將NaHSO3轉化為Na2SO3，根據含硫微粒與pH的關係，加入NaOH應調節溶液的pH約為10；根據Na2SO3的溶解度曲線，温度高於34℃析出Na2SO3，低於34℃析出Na2SO3·7H2O，所以從Na2SO3溶液中獲得無水Na2SO3應控制温度高於34℃。因此由NaHSO3溶液製備無水Na2SO3的實驗方案為：邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，測量溶液pH，pH約為10時，停止滴加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高於34℃條件下趁熱過濾，用少量無水乙醇洗滌，乾燥，密封包裝。

【點睛】

本題將實驗原理的理解、實驗試劑和儀器的選用、實驗條件的控制、實驗*作的規範、實驗方案的設計等融為一體，重點考查學生對實驗流程的理解、實驗裝置的觀察、信息的獲取和加工、實驗原理和方法運用、實驗方案的設計與評價等能力，也考查了學生運用比較、分析等科學方法解決實際問題的能力和思維的嚴密*。

知識點：*氣

題型：實驗,探究題