Question

【題目】疊氮化鈉（NaN3）是汽車安全氣囊最理想的氣體發生劑原料。下面是工業水合肼法制備疊氮化鈉的工藝流程；

已知NaN3能與AgNO3反應生成白色難溶于水的AgN3；有關物質的物理性質如下表：

	熔點℃	沸點℃	溶解性
CH3OH	—9	64.7	與水互溶
水合肼(N2H4H2O)	2	113.5	與水、醇互溶， 不溶于乙醚和氯仿
亞硝酸甲酯(CH3ONO)	—17	—12	溶于乙醇、乙醚

請回答：

（1）步驟Ⅰ中NaNO2與稀硫酸發生副反應生成兩種氣體（其中一種氣體在空氣中可以轉化為另一種氣體）的離子方程式為___________；步驟Ⅱ中生成NaN3的化學方程式為_______。

（2）實驗室模擬步驟Ⅱ實驗裝置如下圖（裝置中冷卻水省略，下同）：

①儀器a的名稱__________________，作用是________________________________。

②根據實驗發現溫度在20℃左右反應的選擇性和轉化率最高，但是該反應屬于放熱反應，因此可以采取的措施是______________________________。

③圖中X處連接的最合適裝置應為下圖中的_________。

A B C D

（3）步驟Ⅱ、Ⅲ中制備疊氮化鈉并對溶液A進行蒸餾的合理操作順序是__________。

①打開K1、K2，關閉K3 ②打開K3 ③加熱 ④關閉K1、K2

（4）步驟Ⅳ對溶液B加熱蒸發至溶液體積的1/3，NaN3結晶析出。

①步驟Ⅴ可以用______________洗滌晶體。

A．水 B．乙醇 C．乙醇水溶液 D．乙醚

②沉淀滴定法測定產品純度，是以淡黃色K2CrO4溶液作指示劑，將AgNO3標準溶液滴入樣品溶液，至少量Ag2CrO4出現，即溶液呈淡紅色為終點。AgNO3溶液要裝在棕色的酸式滴定管里進行滴定，理由是_____________。下列操作合理的是______。

A．滴定管和移液管管尖不可接觸錐形瓶內壁

B．滴定時滴液速度應先快后慢，接近終點時一滴一搖

C．滴定過程中可用蒸餾水將錐形瓶壁上粘附的溶液沖下

D．若未等滴定管液面穩定就讀數會導致測定結果偏高

E．若發現滴液過量，可回滴樣品溶液，至紅色褪去

Answer 1

【答案】2NO2-+2H+==NO↑+NO2↑+H2O N2H4+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O球形冷凝管冷凝回流，平衡氣壓冷水浴或緩慢通入氣體等C①④②③或①②④③CAgNO3溶液溶液顯酸性，且AgNO3易見光分解，濃度下降，使測定不準BCD

【解析】

（1）根據其中一種氣體在空氣中可以轉化為另一種氣體，可推測生成的氣體有一氧化氮和二氧化氮，而根據得失電子守恒和質量守恒可得離子方程式為：2NO2-+2H+==NO↑+NO2↑+H2O；根據流程圖可知，產物中含有乙醇和疊氮化鈉，所以方程式為：N2H4+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O；

（2）①A的名稱是球形冷凝管，其目的是冷凝回流，平衡氣壓；②根據實驗發現溫度在20℃左右反應的選擇性和轉化率最高，但是該反應屬于放熱反應不采取措施溫度會逐漸升高，影響選擇性和轉化率，因此可以通過冷水浴或緩慢通入氣體等維持反應體系的溫度；③收集餾分應采用執行冷凝管，接受的錐形瓶上方應用一個出氣口，保持體系內要強等于大氣壓；

（3）根據亞硝酸甲酯(CH3ONO)的溶沸點很低，所以在通入亞硝酸甲酯時應打開K1、K2，關閉K3,充分反應后，需對混合溶液進行蒸餾提純，即關閉K1、K2，打開K3，加熱進行蒸餾；

（4）①根據反應可知，NaN3結晶中可能含有未反應的水合肼（與水、醇互溶，不溶于乙醚和氯仿）和氫氧化鈉，產物CH3OH，可采用乙醇水溶液去除雜質；②AgNO3中的銀離子易水解，因此用酸式滴定管，且AgNO3易見光分解，所以酸式滴定管應為棕色，減少AgNO3分解；A．滴定管在滴半滴時需要使溶液懸而不滴，讓其沿容器壁流入容器，再用少量水沖洗內壁，故A錯誤；B．滴定時滴液速度應先快后慢，接近終點時一滴一滴加入并不停搖動，故B正確；C．滴定管在滴半滴時需要使溶液懸而不滴，讓其沿容器壁流入容器，再用少量水沖洗內壁,故C正確；D．若未等滴定管液面穩定，滴定關內可能含有氣泡，就讀數會導致測定結果偏高，故D正確；E．若發現滴液過量，應重新滴定，故E錯誤；故選BCD。