水合肼(N2H4?H2O)是一種重要的化工原料,工業(yè)上用尿素[CO(NH2)2]、NaOH和NaClO溶液反應(yīng)制備水合肼的實驗流程如圖,據(jù)此某化學(xué)興趣小組設(shè)計了下列實驗制備N2H4?H2O?;卮鹣铝袉栴}:
已知:①Cl2與NaOH反應(yīng)為放熱反應(yīng),Cl2與熱的NaOH溶液反應(yīng)會生成NaClO3;
②N2H4?H2O易溶于水,熔點-40℃,沸點為118℃,具有強(qiáng)還原性,易被氧化成無毒氣體。
[實驗一]制備NaClO溶液。實驗制備裝置如圖1所示:
(1)圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
。
(2)試管要放入冷水中的原因是
因Cl2與NaOH反應(yīng)放熱,防止在較高溫度下生成NaClO3
因Cl2與NaOH反應(yīng)放熱,防止在較高溫度下生成NaClO3
。
[實驗二]制備水合肼。實驗制備裝置如圖2所示:
(3)a儀器的名稱是 直形冷凝管
直形冷凝管
。
(4)三頸燒瓶內(nèi)裝入的藥品是 尿素溶液
尿素溶液
(填“尿素溶液”或“NaClO和NaOH溶液”),原因是 若三頸燒瓶中裝NaClO和NaOH溶液,在尿素滴加過程中,NaClO過量,會將生成的N2H4?H2O進(jìn)一步氧化,所以三頸燒瓶中應(yīng)裝尿素溶液
若三頸燒瓶中裝NaClO和NaOH溶液,在尿素滴加過程中,NaClO過量,會將生成的N2H4?H2O進(jìn)一步氧化,所以三頸燒瓶中應(yīng)裝尿素溶液
。
(5)三頸燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4?H2O+NaCl+Na2CO3
NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4?H2O+NaCl+Na2CO3
。
[實驗三]測定餾分中水合肼的含量。
準(zhǔn)確稱取餾分6.00g,加入適量NaHCO3固體(滴定過程中,調(diào)節(jié)溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250mL溶液,移取25.00mL置于錐形版中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.50mol/L的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
(6)判斷滴定終點的方法是 滴入最后一滴碘液時,溶液由無色變成淺藍(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色
滴入最后一滴碘液時,溶液由無色變成淺藍(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色
。
(7)實驗測得消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的平均值為22.00mL,餾分中水合肼(N2H4?H2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 45.83%
45.83%
(保留四位有效數(shù)字)。【答案】MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O;因Cl
2與NaOH反應(yīng)放熱,防止在較高溫度下生成NaClO
3;直形冷凝管;尿素溶液;若三頸燒瓶中裝NaClO和NaOH溶液,在尿素滴加過程中,NaClO過量,會將生成的N
2H
4?H
2O進(jìn)一步氧化,所以三頸燒瓶中應(yīng)裝尿素溶液;NaClO+CO(NH
2)
2+2NaOH=N
2H
4?H
2O+NaCl+Na
2CO
3;滴入最后一滴碘液時,溶液由無色變成淺藍(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色;45.83%