Question

【題目】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）。

已知：N2H4·H2O高溫易分解，易氧化

制備原理：CO(NH2)2+2NaOH+NaClO＝Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl

（實驗一） 制備NaClO溶液（實驗裝置如圖所示）

(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)錐形瓶中發生反應化學程式是_____________________________。

（實驗二） 制取水合肼。（實驗裝置如圖所示）

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的溶液，收集108-114餾分。

(3)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____________。蒸餾時需要減壓，原因是______________。

（實驗三） 測定餾分中肼含量。

(4)水合肼具有還原性，可以生成氮氣。測定水合肼的質量分數可采用下列步驟：

a．稱取餾分5.000g，加入適量NaHCO3固體（保證滴定過程中溶液的pH保持在6.5左右），配制1000mL溶液。

b．移取10.00 mL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______________，記錄消耗碘的標準液的體積。

d．進一步操作與數據處理

(5)滴定時，碘的標準溶液盛放在______________滴定管中（選填：“酸式”或“堿式”）水合肼與碘溶液反應的化學方程式________________________。

(6)若本次滴定消耗碘的標準溶液為8.20mL，餾分中水合肼（N2H4·H2O）的質量分數為______。

Answer 1

【答案】BD Cl2+2NaOH＝NaClO+NaCl+H2O B 如果次氯酸鈉溶液裝在三頸燒瓶中，生成的水合肼會被次氯酸鈉氧化 減壓蒸餾可使產品在較低溫度下氣化，避免高溫分解 淡黃色且半分鐘不消失 酸式 N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O 82.00%

【解析】

（1）配制一定質量分數的溶液時，具體步驟是計算、稱量、溶解，NaOH固體時需要放在燒杯中稱，量取水時需要量筒，溶解時需要燒杯、玻璃棒；

（2）氯氣通入到盛有NaOH的錐形瓶中與NaOH發生反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；

（3）依據制取水合肼（N2H4·H2O）的反應原理為：CO（NH2）2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl，結合反應產物和反應物分析判斷；水合肼（N2H4·H2O）具有還原性，易被次氯酸鈉氧化；

（4）根據反應原理確定反應終點；

（5）根據碘溶液的性質確定所用儀器；

（6）根據N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O進行計算。

（1）配制一定質量分數的溶液時，溶解時需要燒杯、玻璃棒，故答案為：BD；

（2）錐形瓶中氯氣和NaOH反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的化學方程式為Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，故答案為：Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O；

（3）水合肼（N2H4·H2O）中氮元素為—2價，具有還原性，若次氯酸鈉過量，具有強氧化性的次氯酸鈉會氧化水合肼，為防止水合肼被氧化，分液漏斗中的溶液應是NaOH和NaClO混合溶液；水合肼高溫易分解，減壓會降低物質的沸點，則為防止水合肼分解需要減壓蒸餾，故答案為：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；餾分高溫易分解，減壓會降低物質的沸點；

（4）根據反應N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O，終點時碘過量，用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出現淡黃色且半分鐘不消失，記錄消耗碘的標準液的體積，故答案為：淡黃色且半分鐘不消失；

（5）滴定時，碘具有強氧化性，會腐蝕橡膠管，則碘的標準溶液盛放在酸式滴定管中，故答案為：酸式；

（6）由題意可知，水合肼與碘溶液反應生成氮氣、碘化氫和水，反應的化學方程式為N2H2·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O，由方程式可知n（N2H2·H2O）=0.2000mol·L－1×0.0082L×=0.00082mol，250ml溶液中含有的物質的量=0.00082mol× =0.082mol，水合肼（N2H2·H2O）的質量分數= ×100%=82%，故答案為：N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O ；82%。