Question

【題目】水合肼是無色、有強還原性的液體，實驗室制備水合肼的原理為據此，某學生設計了下列實驗．

（制備NaClO溶液）實驗裝置如圖甲所示部分夾持裝置已省略

已知：3NaClO

(1)配制溶液時，所需玻璃儀器除量筒外還有______填字母。

A.容量瓶燒杯移液管玻璃棒

(2)裝置Ⅰ中發生的離子反應方程式是______；Ⅱ中玻璃管a的作用為______；為了提高NaClO的產率，需對Ⅰ中產生的進行凈化，所用試劑是______；Ⅱ中用冰水浴控制溫度在以下，其主要目的______。

（制取水合肼）實驗裝置如圖乙所示

(3)儀器A的名稱為______；反應過程中，如果分液漏斗中溶液的滴速過快，部分參與A中反應并產生大量氮氣，產品產率因此降低，請寫出降低產率的相關化學反應方程式______；充分反應后，加熱蒸餾A內的溶液即可得到水合肼的粗產品。

（測定肼的含量）

(4)稱取餾分，加水配成溶液，在一定條件下，用的溶液滴定．已知：

滴定時，可以選用的指示劑為______；

實驗測得消耗溶液的平均值為，餾分中的質量分數為______。

Answer 1

【答案】 平衡壓強 飽和食鹽水 防止歧化分解為氯酸鈉和氯化鈉，影響水合肼的產率 三頸燒瓶 淀粉溶液

【解析】

【制備NaClO溶液】裝置Ⅰ：二氧化錳與濃鹽酸反應制取氯氣，制取的氯氣中含有氯化氫，裝置Ⅱ中玻璃管a的作用為平衡壓強，氯氣與氫氧化鈉反應制備NaClO，Ⅱ中用冰水浴控制溫度在30℃以下，防止NaClO（歧化）分解為氯酸鈉和氯化鈉，裝置Ⅲ進行尾氣處理。

(1)根據配制一定質量分數的溶液的步驟選用儀器；

(2)二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣與水；Ⅱ中玻璃管a的作用平衡壓強，制取的氯氣中含有氯化氫，為了提高NaCl0的產率，需對I中產生的Cl2進行凈化，用飽和的食鹽水除去氯化氫，由已知信息可知，溫度高時，易發生副反應，所以Ⅱ中用冰水浴控制溫度在30℃以下，所以這樣做的目的是減少副反應的發生，提高水合肼的產率；
【制取水合肼】
(3)根據儀器A的特征以及常用儀器的名稱分析解答；N2H4H2O具有強還原性，容易被過量的NaClO氧化；
【測定肼的含量】
(4)①碘溶液遇淀粉變藍色，肼反應完全，再滴入碘的標準溶液后，溶液變藍色；
②根據方程式N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O計算．

(1)配制溶液時，用天平稱量質量，在燒杯中加水溶解，并用玻璃棒攪拌，需要玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒；

(2)二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣與水，反應離子方程式為：MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O，發生堵塞時，Ⅱ中壓強增大，Ⅱ中長玻璃管中液面上升，形成水柱，可觀察裝置是否堵塞，作安全瓶，能平衡壓強；氯氣難溶于飽和食鹽水，但HCl極易溶于水，可用飽和食鹽水除去氯氣中少量的氯化氫氣體；由于溫度升高時，次氯酸鈉容易發生自身的氧化還原反應生成氯酸鈉和氯化鈉，所以冰水浴溫度需要在以下，其主要目的是防止NaClO歧化分解為氯酸鈉和氯化鈉；

(3)儀器A具有三個口特征的燒瓶，為三頸燒瓶，N2H4H2O具有強還原性，容易被過量的NaClO氧化，會發生反應：N2H4H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl；

(4)碘的標準溶液與肼反應完全，再滴入碘的標準溶液后，遇淀粉變藍色，實驗滴定終點的現象為：溶液出現藍色且半分鐘內不消失，所以選擇淀粉為指示劑；

設餾分中水合肼的質量分數為a，則：

所以50g：：，解得：，