Question

【題目】水合肼(N2H4·H2O) 是一種強還原劑，沸點118.5℃，熔點-40℃，常溫下為無色透明的油狀液體，屬于二元弱堿，在空氣中可吸收CO2而產生煙霧。水合肼的制備裝置如圖。

(1)裝置A的名稱為________________。向三頸燒瓶中加入溶液之前，應先從右側導管中通入氮氣，目的是______________________。

(2)水合肼可用含NaOH 的NaClO溶液氧化尿素[CO(NH2)2]溶液制得，反應的化學方程式為__________________。

(3)制備水合肼時，分液漏斗應盛裝________(填標號)。理由是___________。

a.NaOH 和NaClO 混合溶液 b.CO(NH2)2 溶液

(4)弱酸性條件下水合肼可處理電鍍廢水，將Cr2O72-還原為Cr(OH)3沉淀而除去，水合肼被氧化為N2，該反應的離子方程式為_____________。常溫下Ksp[Cr(OH)3]= 10-32，且當溶液中離子濃度小于10-5mol/L時可視作沉淀完全。則Cr3+沉淀完全時，溶液的pH=________。

(5)有同學認為該實驗收集裝置有缺陷。請你寫出改進措施:______________。

Answer 1

【答案】 直形冷凝管 排出空氣，避免水合肼與空氣中的CO2反應 CO（NH2）2＋2NaOH＋NaClO===N2H4·H2O＋Na2CO3＋NaCl a 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　（或防止反應生成的水合肼會被次氯酸鈉氧 2Cr2O＋4H＋＋3N2H4·H2O===4Cr（OH）3↓＋3N2↑＋5H2O 5 在牛角管后加一個裝有堿石灰的干燥管

【解析】(1)根據圖示，裝置A為直形冷凝管。向三頸燒瓶中加入溶液之前，應先從右側導管中通入氮氣，排出空氣，避免水合肼與空氣中的CO2反應，故答案為：直形冷凝管；排出空氣，避免水合肼與空氣中的CO2反應；

(2)水合肼可用含NaOH的NaClO溶液氧化尿素[CO(NH2)2]溶液制得，反應的化學方程式為CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO=N2H4·H2O＋Na2CO3＋NaCl，故答案為：CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO=N2H4·H2O＋Na2CO3＋NaCl；

(3) 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，因此制備水合肼時，分液漏斗應盛裝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，反應生成的水合肼會被次氯酸鈉氧化；

(4)弱酸性條件下水合肼可處理電鍍廢水，將Cr2O72-還原為Cr(OH)3沉淀而除去，水合肼被氧化為N2，反應的離子方程式為2Cr2O72-＋4H＋＋3N2H4·H2O===4Cr(OH)3↓＋3N2↑＋5H2O，常溫下Ksp[Cr(OH)3]=10-32，且當溶液中離子濃度小于10-5mol/L時可視作沉淀完全。則Cr3+沉淀完全時，c(OH-)===10-9mol/L，溶液的pH=5，故答案為：2Cr2O72-＋4H＋＋3N2H4·H2O=4Cr(OH)3↓＋3N2↑＋5H2O；5；

(5)水合肼(N2H4·H2O)是一種強還原劑，屬于二元弱堿，在空氣中可吸收CO2而產生煙霧，因此在牛角管后加一個裝有堿石灰的干燥管，防止空氣中的二氧化碳進入裝置，故答案為：在牛角管后加一個裝有堿石灰的干燥管。