Question

【題目】化工原料水合肼（N2H4·H2O）是一種強還原性的堿性液體。

Ⅰ．實驗室用下圖裝置制備水合肼（N2H4·H2O）。

實驗步驟：關閉K2、K3，打開K1，制備 NaClO；關閉K1、K2，打開K3，通入N2一段時間；關閉K3，打開K2，點燃酒精燈。回答下列問題：

（1）盛放堿石灰的儀器的名稱為___________________。

（2）配制30%NaOH溶液時，所需玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和_________。

（3）步驟2中通入N2一段時間的原因是____________________________________。

（4）水槽中放入冷水的目的是_____________________________________________。

（5）NH3與 NaClO反應生成N2H4·H2O的化學方程式為_______________________。

Ⅱ．已知：N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O，測定水合肼粗產品的純度步驟如下：

a．稱取N2H4·H2O粗產品(其它雜質不與I2反應)2.000g。

b．加水配成250.00mL溶液。

c．移出25.00mL置于錐形瓶中，滴加幾滴淀粉溶液。

d．用0.3000mol·L－1的碘標準溶液進行滴定。

e．重復上述操作兩次。三次測定數(shù)據(jù)如下表：

實驗序號	1	2	3
消耗碘標準溶體積/mL	20.24	20.02	19.98

f．數(shù)據(jù)處理。

（6）碘標準溶液盛放在____________（填“酸式”或“堿式”）滴定管中。在滴定管中裝入碘標準溶的前一步，應進行的操作為_________，達到終點的現(xiàn)象是__________。

（7）消耗的碘標準溶平均體積為______mL，粗產品中水合肼的質量分數(shù)為______。

（8）判斷下列操作對測定結果的影響（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

①若在配制碘標準溶液時，燒杯中的溶液有少量濺出，則測定結果___________。

②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，則測定結果___________。

Answer 1

【答案】干燥管 量筒 排除空氣及多余的氯氣 有利于氯氣與氫氧化鈉溶液的反應，有利于氨氣的溶解 2NH3+NaClO===N2H4·H2O+NaCl 酸式 用碘標準溶液進行潤洗滴定管 溶液變藍且半分鐘內不褪色 20.00 75.00％ 偏高 偏低

【解析】

Ⅰ．由圖可知氯化銨與熟石灰反應生成氨氣，氯氣與NaOH發(fā)生Cl2+2NaOH═NaC1O+NaC1+H2O，NaClO與氨氣反應可制備N2H4H2O；

Ⅱ．碘可氧化橡膠，淀粉為指示劑，且淀粉遇碘單質變藍；結合N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O計算水合肼的質量分數(shù)，以此來解答。

Ⅰ．(1)盛放堿石灰的儀器的名稱為干燥管；

(2)配制30%NaOH溶液時，計算后稱量在燒杯中溶解，則所需玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和量筒，則還需要量筒；

(3)步驟2中通入N2一段時間的原因是排除空氣及多余的氯氣；

(4)水槽中放入冷水可降低反應容器內的溫度，有利于氯氣與氫氧化鈉溶液的反應，有利于氨氣的溶解；

(5)NH3與 NaClO反應生成N2H4H2O的化學方程式為2NH3+NaClO=N2H4H2O+NaCl；

Ⅱ．(6)碘能氧化乳膠管，則碘的標準溶液盛放在酸式滴定管中；在滴定管中裝入碘標準溶的前一步，應進行的操作為用碘標準溶液進行潤洗滴定管；最初滴定的碘的標準液，被N2H4·H2O還原為HI，溶液不變藍色，則當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室海�溶液變藍且半分鐘內不褪色，此時為滴定終點；

(7)第1次操作消耗標準液的體積明顯偏高，應舍去，則實際消耗的碘標準溶平均體積為=20.00mL，根據(jù)N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O，樣品中N2H4·H2O的物質的量為0.02L×0.3mol/L××=0.03mol，粗產品中水合肼的質量分數(shù)為=75.00％；

(8)①若在配制碘標準溶液時，燒杯中的溶液有少量濺出，標準液的濃度降低，消耗標準液的體積偏大，則測定結果偏高；

②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，讀數(shù)偏小，即消耗標準液的體積偏小，則測定結果偏低。