Question

【題目】肼（N2H4）是一種無色、易溶于水和具有強還原性的液體，沸點為113.5℃。廣泛應用于醫藥等領域。工業上利用尿素法生產肼，同時得到副產品Na2CO3·10H2O，其工藝流程如下：

完成下列填空：

制肼過程的反應為：CO(NH2)2 + NaClO + 2NaOH → N2H4 + Na2CO3 + NaCl + H2O。

(1)將Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的微粒是______________________。

(2)寫出I吸收時發生反應的離子方程式__________________________。為保證后續反應充分，理論上需要通入氯氣與燒堿溶液的質量之比應為71：____。

(3)已知氯酸鈉有一定的氧化性。而在氯氣和燒堿反應時，需控制反應溫度防止氯酸鈉生成。原因是______、____________。

(4)上述流程合成的Na2CO3·10H2O中含有雜質。若要檢驗雜質的陰離子，選擇的試劑是________________________。

(5)Na2CO3·10H2O的純度可用氣體法測定，在一定溫度和壓強下，還需要測定的物理量___________________。

Answer 1

【答案】Cl2、HClO、ClO－ Cl2 + 2OH—＝ClO—+ Cl—+ 2H2O 640 次氯酸鈉的氧化性強于氯酸鈉 節省能源 稀硝酸、硝酸銀溶液 反應前固體總質量、氣體體積

【解析】

（1）氯氣和水反應的方程式為：Cl2+H2O＝HClO+HCl，氯水的成分：Cl2、HCl、H2O，H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣，具有強氧化性的含氯元素的微粒為：Cl2、HClO、ClO﹣，故答案為Cl2、HClO、ClO﹣；

（2）由Cl2+H2O＝HCl+HClO，可知Cl2與NaOH溶液發生反應時，氯氣先與水反應，生成的鹽酸、次氯酸再與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以反應物是氯氣和氫氧化鈉，生成物是氯化鈉、次氯酸鈉和水，用觀察法配平即可，所以方程式是：Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O，離子方程式Cl2+2OH﹣＝ClO﹣+Cl﹣+2H2O；根據氯氣和氫氧化鈉反應的方程式可知：投入的液氯與燒堿的質量之比為：35.5×2：2×40=71：80，再根據方程式：CO（NH2）2（尿素）+NaClO+2NaOH＝N2H4+Na2CO3+NaCl+H2O，可知還需要氫氧化鈉兩份質量，所以液氯與燒堿的質量之比為71：160，則通入氯氣與燒堿溶液的質量之比應為71：160/0.25＝71：640；

（3）次氯酸鈉的氧化性強于氯酸鈉，溫度高時生成氯酸鈉，低溫可節省能源，故答案為次氯酸鈉的氧化性強于氯酸鈉；節省能源；

（4）Na2CO310H2O中含有含有氯離子，實驗室用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗氯離子，故答案為稀硝酸、硝酸銀溶液；

（5）碳酸鈉能與鹽酸反應生成二氧化碳，根據二氧化碳的體積能確定碳酸鈉的物質的量，然后可求出Na2CO310H2O的純度，故答案為反應前固體總質量、氣體體積。