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【題目】水合肼(N2H4H2O)是制備疊氮化鈉(NaN3)的原料,而疊氮化鈉又是汽車安全氣囊最理想的氣體發(fā)生劑的原料。如圖是工業(yè)水合肼法制備疊氮化鈉的工藝流程。

查閱資料:①水合肼有毒且不穩(wěn)定,具有強還原性和強堿性;

②有關物質的物理性質如下表:

物質

甲醇

水合肼

亞硝酸甲酯

疊氮化鈉

熔點()

-97

-40

-17

275(410℃:易分解)

沸點()

64.7

118.5

-12

回答下列問題:

.合成水合肼。實驗室水合肼合成水合肼裝置如圖所示,NaClO堿性溶液與尿素CO(NH2)2水溶液在40℃以下反應一段時間后,再迅速升溫至110℃繼續(xù)反應可以制得水合肼。

(1)實驗中通過滴液漏斗向三頸瓶中緩慢滴加NaClO溶液的原因是_____;N2H4 的結構式為_____,制取N2H4H2O的離子方程式為_________。

II.制備疊氮化鈉。實驗室可利用如圖所示的裝置及藥品制備疊氮化鈉。

(2)①根據(jù)實驗發(fā)現(xiàn)溫度在20℃左右反應的轉化率最高,但是該反應屬于放熱反應,因此 可釆取的措施是_____;流程中A溶液蒸餾前,圖中裝置中開關K1、K2K3的合理 操作順序是______。

②寫出該方法制備疊氮化鈉的化學方程式:_____。

(3)流程中由B溶液獲得疊氮化鈉產品的實驗步驟為_____,減壓過濾,晶體用乙醇洗滌23次后,再_____干燥。

(4)化工生產中,多余的疊氮化鈉常使用次氯酸鈉溶液處理,在酸性條件下,二者反應可生成無毒的氣體。若處理6.5gNaN3,理論上需加入0.5mol L-1NaClO溶液_____mL

【答案】防止過量的NaClO溶液將水合肼氧化 CO(NH2)2+ClO-+2OH- N2H4·H2O+Cl-+CO32- 20℃水浴 關閉K1、K2,打開K3 CH3ONO+N2H4·H2O+NaOH=NaN3+CH3OH+3H2O 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶 真空或隔絕空氣 100

【解析】

(1) NaClO在堿性條件下把CO(NH2)2氧化為N2H4H2O,根據(jù)電子守恒配平離子方程式;

(2)①水浴加熱便于控制溫度;右側為蒸餾裝置;②亞硝酸甲酯與水合肼在堿性條件下反應生成疊氮化鈉、甲醇和水;

(3) 疊氮化鈉溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶可獲得疊氮化鈉晶體;

4)疊氮化鈉常使用次氯酸鈉溶液處理,根據(jù)氮元素化合價高,氯元素化合價降低,二者反應可生成無毒的氣體N2,則氯只能從+1降到-1價,根據(jù)電子守恒,反應方程式是2NaN3+NaClO+H2O=NaCl+3N2↑+2NaOH

(1)在堿性條件下NaClOCO(NH2)2氧化為N2H4H2O,由于水合肼具有強還原性,為防止過量的NaClO溶液將水合肼氧化,實驗中要緩慢滴加NaClO溶液;N2H4 的結構式為,根據(jù)得失電子守恒,該反應的離子方程式是CO(NH2)2+ClO-+2OH-N2H4·H2O+Cl-+CO32-;

(2)①水浴加熱便于控制溫度,溫度在20℃左右反應的轉化率最高,所以采用20℃水浴加熱;右側為蒸餾裝置,溶液蒸餾前,關閉K1K2,打開K3

②亞硝酸甲酯與水合肼在堿性條件下反應生成疊氮化鈉、甲醇和水,反應方程式是CH3ONO+N2H4·H2O+NaOH=NaN3+CH3OH+3H2O

(3) 疊氮化鈉溶液獲得疊氮化鈉晶體實驗步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,減壓過濾,晶體用乙醇洗滌23次后,再在真空或隔絕空氣干燥;

4)設需要0.5mol LNaClO溶液VmL

V=100;

練習冊系列答案
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【題目】已知: ①1mol晶體硅中含有2molSi-Si鍵。②Si(s)+O2(g)=SiO2(s)ΔH,其反應過程與能量變化如圖所示。

化學鍵

Si-O

O=O

Si-Si

斷開1mol共價鍵所需能量/KJ

460

500

176

下列說法正確的是

A. 晶體硅光伏發(fā)電是將化學能轉化為電能的

B. 二氧化硅穩(wěn)定性小于硅的穩(wěn)定性

C. ΔH=-988 kJ/mol

D. ΔH=a-c

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【題目】常溫下,用0.010mol/LNaOH溶液滴定10.00mL 0.010mol/L的酸H2A,滴定過程中加入NaOH溶液的體積(V)與溶液中lg的關系如圖所示(10mL之后的曲線未畫出)。下列敘述正確的是(

A.H2AH++HA-

B.Ka(HA-)的數(shù)量級為10-5

C.滴定過程中,水的電離程度最大的為B點溶液

D.V(NaOH)=15mL時的溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)

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【題目】在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應xM (g)+yN(g)zP(g)。平衡時測得M的濃度為0.80 mol/L,保持溫度不變,將容器的容積擴大到原來的兩倍,再達平衡時,測得M的濃度降低為0.50 mol/L。下列有關判斷正確的是

A.x + y < zB.平衡向正反應方向移動

C.N的轉化率降低D.混合氣體的密度不變

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【題目】某小組設計如圖裝置(部分夾持裝置已略去),以探究潮濕的Cl2Na2CO3反應得到固體物質的成分。

(1)試劑X的化學式________。A中制取Cl2的離子方程式____________________。

(2)試劑Y的名稱為______________

(3)通入一定量潮濕的Cl2反應后,經檢測,D中只有Cl2O一種氣體,C中除含一種氯鹽外,同時含有NaHCO3等,某同學對C中所得固體殘渣的成分進行探究。

①提出合理假設。

假設1:存在兩種成分:NaHCO3____________________________;

假設2:存在三種成分:NaHCO3__________________________。

②設計方案,進行實驗。寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論。

限選實驗試劑和儀器:蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。

實驗步驟

預期現(xiàn)象和結論

步驟1:取C中的少量固體樣品于試管中,滴加足量蒸餾水至固體溶解,然后將所得溶液分別置于AB試管中

步驟2:向A試管中滴加BaCl2溶液

__________________

步驟3______________

__________________

(4)已知Cl2O與水反應生成次氯酸,則DCl2O進入E反應的化學方程式為____________

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【題目】某有機物M是合成醫(yī)藥的中間體,結構簡式如圖所示,下列說法不正確的是( )

A.1molM完全燃燒需要消耗氧氣11.5mol

B.M的所有碳原子可能共平面

C.MH2完全加成產物的一溴代物有6

D.M能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

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A.圖中陰影部分為的解離過程

B.圖中既有O-H鍵的形成也有O-H鍵的斷裂

C.AC表面的去除率與溫度有關

D.AC表面作用生成的產物有

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任務I1,2—二溴乙烷的制備(利用如圖裝置,完成流程圖中步驟①和②)

(i)在冰水冷卻下,將24 mL濃硫酸注入12 mL乙醇中混合均勻。

(ii)D裝置的試管中加入3.0 mL液溴(0.10 mol),加入適量水液封,并向燒杯中加入冷卻劑。

()連接儀器并檢查裝置的氣密性。向三頸燒瓶中加入碎瓷片,通過M向三頸燒瓶中加入部分硫酸與乙醇的混合物,一部分留在M中。

(iv)先切斷C、D的連接處,加熱三頸燒瓶,待溫度上升到120℃,連接C、D,待溫度升到180℃~200℃,通過M慢慢滴入混合液。

(v)繼續(xù)加熱三頸燒瓶,待D中試管內的顏色完全褪去,切斷C、D的連接,停止加熱。

回答問題:

(1)圖中儀器M的名稱是_______。

(2)圖中B裝置中玻璃管的作用是_________。

(3)步驟ⅳ中先切斷CD的連接處,再加熱三頸燒瓶的原因是______。

(4)裝置D的燒杯中需加入冷卻劑,下列冷卻劑合適的為_______。

A. 冰水混合物 B. 5℃的水 C. 10℃的水

任務Ⅱ:12—二溴乙烷的純化(流程圖中步驟③④⑤)

步驟③冷卻后,把裝置D試管內的產物轉移至分液漏斗,用1%NaOH水溶液洗滌。

步驟④:用水洗滌至中性。

步驟⑤:向所得的有機層中加適量無水氯化鈣,過濾,轉移至蒸餾燒瓶中蒸餾,收集130℃~132℃的餾分,得到產品4.70 g

(5)步驟③中加入1%NaOH水溶液時,發(fā)生反應的化學方程式為________。

(6)步驟⑤中加入無水氯化鈣的作用為_____。該實驗所得產品的產率為_______。

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