Question

12．水合肼（N₂H₄•H₂O）又名水合聯(lián)氨，無(wú)色透明，具有腐蝕性和強(qiáng)還原性的堿性液體，它是一種重要的化工試劑．利用尿素法生產(chǎn)水合肼的原理為：CO（NH₂）₂+2NaOH+NaC1O═N₂H₄•H₂O+Na₂CO₃+NaCl．

實(shí)驗(yàn)1：制備N(xiāo)aClO溶液．（已知：3NaClO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaCl+NaClO₃）
（1）圖甲裝置I中燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）用NaOH固體配制溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%NaOH溶液時(shí)，所需玻璃儀器除量筒外還有ac．（填標(biāo)號(hào)）
a．燒杯    b．容量瓶    c．玻璃棒    d．燒瓶
（3）圖甲裝置Ⅱ中用冰水浴控制溫度的目的是防止NaClO分解，影響水合肼的產(chǎn)率．
實(shí)驗(yàn)2：制取水合肼．
（4）圖乙中若分液漏斗滴液速度過(guò)快，部分N₂H₄•H₂O會(huì)參與A中反應(yīng)并產(chǎn)生大量氮?dú)�，降低產(chǎn)品產(chǎn)率．寫(xiě)出該過(guò)程反應(yīng)生成氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式：N₂H₄•H₂O+2NaClO=N₂↑+3H₂O+2NaCl．充分反應(yīng)后，蒸餾A中溶液即可得到水合肼的粗產(chǎn)品．
實(shí)驗(yàn)3：測(cè)定餾分中水合肼的含量．
（5）稱取餾分3.0g，加入適量NaHCO₃固體（滴定過(guò)程中，調(diào)節(jié)溶液的pH保持在6.5左右），加水配成250mL溶液，移出25.00mL置于錐形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用0.15mol•L^-1的碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定．（已知：N₂H₄•H₂O+2I₂═N₂↑+4HI+H₂O）
①滴定時(shí)，碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液盛放在酸式（填“酸式”或“堿式”）滴定管．
②下列能導(dǎo)致餾分中水合肼的含量測(cè)定結(jié)果偏高的是d．（填標(biāo)號(hào)）
a．錐形瓶清洗干凈后未干燥
b．滴定前，滴定管內(nèi)無(wú)氣泡，滴定后有氣泡
c．讀數(shù)時(shí)，滴定前平視，滴定后俯視
d．盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管水洗后，直接裝標(biāo)準(zhǔn)液
③實(shí)驗(yàn)測(cè)得消耗I₂溶液的平均值為20.00mL，餾分中水合肼（N₂H₄•H₂O）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%．

Answer 1

分析 （1）由圖可知由二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣；
（2）根據(jù)配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液的步驟選用儀器；
（3）NaClO易分解，冰水浴防止其分解；
（4）N₂H₄•H₂O具有強(qiáng)還原性，容易被過(guò)量的NaClO氧化，生成氮?dú)夂吐然�鈉；
（5）①碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液具有氧化性，可以腐蝕橡皮管，應(yīng)盛放在酸式滴定管中；
②滴定實(shí)驗(yàn)誤差分析依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的多少進(jìn)行分析判斷；根據(jù)方程式N₂H₄•H₂O+2I₂=N₂↑+4HI+H₂O計(jì)算．

解答 解：（1）圖甲裝置I中由二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣，反應(yīng)為：MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）配制30%NaOH溶液時(shí)，用天平稱量質(zhì)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；
故答案為：ac；
（3）為防止NaClO分解，影響水合肼的產(chǎn)率，圖甲裝置Ⅱ中用冰水浴控制溫度；
故答案為：防止NaClO分解，影響水合肼的產(chǎn)率；
（4）N₂H₄•H₂O具有強(qiáng)還原性，容易被過(guò)量的NaClO氧化，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：N₂H₄•H₂O+2NaClO=N₂↑+3H₂O+2NaCl；
故答案為：N₂H₄•H₂O+2NaClO=N₂↑+3H₂O+2NaCl；
（5）①碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液具有氧化性，可以腐蝕橡皮管，應(yīng)盛放在酸式滴定管中；
故答案為：酸式；
②a．錐形瓶清洗干凈后未干燥，不影響滴定結(jié)果，a錯(cuò)誤；
b．滴定前，滴定管內(nèi)無(wú)氣泡，滴定后有氣泡，標(biāo)準(zhǔn)液的體積讀數(shù)偏小，滴定結(jié)果偏小，b錯(cuò)誤；
c．讀數(shù)時(shí)，滴定前平視，滴定后俯視標(biāo)準(zhǔn)液的體積讀數(shù)偏小，滴定結(jié)果偏小，c錯(cuò)誤；
d．盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管水洗后，直接裝標(biāo)準(zhǔn)液，標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋?zhuān)�滴定結(jié)果偏大，d正確；
設(shè)餾分中水合肼（N₂H₄•H₂O）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a，則：
N₂H₄•H₂O+2I₂=N₂↑+4HI+H₂O
50g           2mol
0.3000g×a     0.020L×0.15mol/L
所以50g：0.3000g×a=2mol：0.020L×0.15mol/L，解得：a=25%；
故答案為：d；25%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)含量測(cè)定，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑榻獯痍P(guān)鍵，較好地考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、知識(shí)遷移應(yīng)用．