Question

【題目】肼(N2H4)和亞硝酸鈉在化工生產(chǎn)及航天工業(yè)中具有十分廣泛的應(yīng)用，下圖是以液氨為原料生產(chǎn)肼和亞硝酸鈉的工藝流程（肼能與水混溶，形成穩(wěn)定的N2H4H2O）:

回答下列問題:

(1)NaNO2中N的化合價為_______。

(2)寫出在NaClO溶液中通入NH3得到成品液1的化學反應(yīng)方程式:______________。

(3)由成品液2得到成品固體混合物需經(jīng)過的操作步驟為________________。

(4)亞硝酸鈉在一定條件下能與無水肼反應(yīng)生成一種鈉氮化合物和水，生成的鈉氮化合物中鈉的質(zhì)量分數(shù)為35.38%。則反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_____；該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是___________________。

(5)已知所得成品固體混合物中含有2種鈉鹽，若要獲得NaNO2產(chǎn)品，則需要除去的物質(zhì)為_______(填化學式)；使用Pb進行處理時，雜質(zhì)能轉(zhuǎn)變?yōu)镹aNO2，而Pb轉(zhuǎn)化成PbO，則這一處理過程發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為___________；已知，NaNO2在鄰苯二甲酸二丁酯中溶解度遠大于在水中的溶解度，而另一鈉鹽則不具有該性質(zhì)，若用有機溶劑鄰苯二甲酸二丁酯處理成品固體混合物水溶液時，NaNO2 與另一鈉鹽通過_____(填操作名稱)被分離。

Answer 1

【答案】 +3 2NH3+NaClON2H4·H2O+NaCl 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥 1:1 NaN3 NaNO3 NaNO3+Pb==NaNO2+PbO 分液

【解析】（1）根據(jù)化學式中正負化合價代數(shù)和為0，可得N化合價為+3價。

（2）由已知，肼能與水混溶形成穩(wěn)定的N2H4H2O ，N為2價，所以與 發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2H4H2O和NaCl，故化學方程式為2NH3+NaClON2H4H2O+NaCl。

（3）從溶液中得到固體溶質(zhì)的一般方法步驟為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥。

（4）鈉氮化合物中鈉的質(zhì)量分數(shù)為35.38%，氮的質(zhì)量分數(shù)為64.62%，設(shè)鈉氮化合物化學式為NaxNy，則 = ，解得 ≈ ，故鈉氮化合物化學式為NaN3，所以亞硝酸鈉與無水肼反應(yīng)的化學方程式為： + = + ，所以是氧化劑，是還原劑，既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。

（5）NO、NO2與NaOH溶液反應(yīng)為：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、3NO2+2NaOH= 2NaNO3+H2O+NO，若所得成品固體混合物中含有2種鈉鹽，要獲得NaNO2產(chǎn)品，則需要除去的物質(zhì)為NaNO3；若使用Pb進行處理時，雜質(zhì)能轉(zhuǎn)變?yōu)镹aNO2，而Pb轉(zhuǎn)化成PbO，則化學方程式為：NaNO3+Pb=NaNO2+PbO；對于在同一溶劑中溶解度差別很大的物質(zhì)可以用萃取分液的方法進行分離，由已知NaNO2在鄰苯二甲酸二丁酯中溶解度遠大于在水中的溶解度，而另一鈉鹽則不具有該性質(zhì)，所以可用有機溶劑鄰苯二甲酸二丁酯處理成品固體混合物水溶液，然后進行分液操作。