【題目】制備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3主要實驗流程如下:

已知:① 氯氣與燒堿溶液的反應是放熱反應;

N2H4·H2O有強還原性,能與NaClO劇烈反應生成N2。

⑴從流程分析,本流程所用的主要有機原料為_______________(寫名稱)。

⑵步驟制備NaClO溶液時,若溫度為41℃,測得產(chǎn)物中除NaClO外還含有NaClO3,且兩者物質(zhì)的量之比為51,該反應的離子方程式為____________________。

⑶實驗中,為使步驟中反應溫度不高于40 ℃,除減緩Cl2的通入速率外,還可采取的措施是_________________。

⑷步驟合成N2H4·H2O(沸點約118 ℃)的裝置如圖。NaClO堿性溶液與尿素[CONH22](沸點196.6℃)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。

使用冷凝管的目的是_________________。

滴液漏斗內(nèi)的試劑是_______;

將滴液漏斗內(nèi)的液體放入三頸燒瓶內(nèi)的操作是______________________________;

寫出流程中生成水合肼反應的化學方程式________________________________。

步驟制備無水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3、SO32pH的分布如圖所示)。

邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液。實驗中確定停止通SO2pH值為____(取近似整數(shù)值,下同);

②用制得的NaHSO3溶液再制Na2SO3溶液的pH應控制在________。

【答案】尿素 8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O 冰水浴冷卻 通過冷凝回流,減少水合肼的揮發(fā),提高水合肼的產(chǎn)率 NaClO堿性溶液 打開滴液漏斗的活塞,旋轉(zhuǎn)旋塞使漏斗內(nèi)的液體緩緩流下 NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3 4 10

【解析】

由實驗流程可知,氯氣和氫氧化鈉溶液的反應生成NaClO,為避免生成NaClO3,應控制溫度在40℃以下,生成的NaClO與尿素反應生成N2H4H2ONa2CO3,可用蒸餾的方法分離出N2H4H2O,副產(chǎn)品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3,結(jié)合對應物質(zhì)的性質(zhì)以及題給信息分析解答。

⑴根據(jù)流程圖,本流程所用的主要有機原料為尿素,故答案為:尿素;

(2)若溫度為41℃,測得產(chǎn)物中除NaClO外還含有NaClO3,且兩者物質(zhì)的量之比為51,同時還生成NaCl,根據(jù)得失電子守恒,ClO-ClO3- Cl- 物質(zhì)的量之比為5110,反應的離子方程式為8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O,故答案為:8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O;

⑶氯氣與燒堿溶液的反應是放熱反應,實驗中,為使步驟Ⅰ中反應溫度不高于40 ℃,除減緩Cl2的通入速率外,避免反應過于劇烈,放出大量的熱而導致溫度升高,還可以用冰水浴冷卻,故答案為:冰水浴冷卻;

(4)①為避免N2H4H2O的揮發(fā),使用冷凝管,起到冷凝回流,減少水合肼的揮發(fā),提高水合肼的產(chǎn)率,故答案為:通過冷凝回流,減少水合肼的揮發(fā),提高水合肼的產(chǎn)率;

②為了避免N2H4H2O NaClO劇烈反應生成N2,實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是NaClO堿性溶液;將滴液漏斗內(nèi)的液體放入三頸燒瓶內(nèi)的操作是打開滴液漏斗的活塞,旋轉(zhuǎn)旋塞使漏斗內(nèi)的液體緩緩流下,故答案為:NaClO堿性溶液;打開滴液漏斗的活塞,旋轉(zhuǎn)旋塞使漏斗內(nèi)的液體緩緩流下;

根據(jù)流程圖,NaClO CO(NH2)2 NaOH溶液中反應生成水合肼和碳酸鈉,反應的化學方程式為NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3,故答案為:NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3;

(5)Na2CO3制備無水Na2SO3,在Na2CO3溶液中通入過量的二氧化硫生成NaHSO3,然后在NaHSO3溶液中加入NaOH溶液可生成Na2SO3

①由圖像可知,溶液pH約為4時,可完全反應生成NaHSO3,此時可停止通入二氧化硫,故答案為:4;

②由圖像可知pH約為10時,可完全反應生成Na2SO3,故答案為:10。

練習冊系列答案
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B. 一定溫度下液氨中c(NH4+)·c(NH2-)是一個常數(shù)

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(1)滴定時,應使用____________(酸式堿式”) 滴定管。

(2)滴定達到終點的標志是___________________________________________。

(3)實驗過程中測得數(shù)據(jù)如下表:

編號

1

2

3

V(水樣)/mL

10.00

10.00

10.00

V(AgNO3)/mL

3.75

4.01

3.99

計算水樣中氯離子的含量為_______________mg/L(保留2位小數(shù))

(4)滴定結(jié)束后:

當溶液中的殘余c(Cl-)=1.8×10-5mol/L,則此時溶液中c(CrO42-)=____________ mol·L1

已知2AgCl+ CrO42-2Cl-+Ag2CrO4,計算出該反應的平衡常數(shù)為____________。

(5)下列情況會造成實驗測定結(jié)果偏低的是____________。(填標號)

A.錐形瓶洗滌后未干燥 B.滴定前,未使用標準液潤洗滴定管

C.滴定管滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)

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A.a、b、c三點H2轉(zhuǎn)化率:c>a>b

B.上述三種溫度之間關系為T1>T2>T3

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D.c點狀態(tài)下再通入1 mol co4mol H2,新平衡中H2的體積分數(shù)增大

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NO的作用是___________________。

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6G→X的化學方程式是________。

7W能發(fā)生聚合反應,形成的高分子結(jié)構(gòu)簡式是________。

8)將下列E +W→Q的流程圖補充完整(在虛線框內(nèi)寫出物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式):__________________

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