Question

水合肼(N₂H₄·H₂O) 是一种强还原剂，沸点118.5℃，熔点-40℃，常温下为无色透明的油状液体，属于二元弱碱，在空气中可吸收CO₂而产生烟雾。水合肼的制备装置如图。

(1)装置A的名称为________________。向三颈烧瓶中加入溶液之前，应先从右侧导管中通入氮气，目的是______________________。

(2)水合肼可用含NaOH 的NaClO溶液氧化尿素[CO(NH₂)₂]溶液制得，反应的化学方程式为__________________。

(3)制备水合肼时，分液漏斗应盛装________(填标号)。理由是___________。

a.NaOH 和NaClO 混合溶液       b.CO(NH₂)₂ 溶液

(4)弱酸性条件下水合肼可处理电镀废水，将Cr₂O₇^2-还原为Cr(OH)₃沉淀而除去，水合肼被氧化为N₂，该反应的离子方程式为_____________。常温下K_sp[Cr(OH)₃]= 10^-32，且当溶液中离子浓度小于10^-5mol/L时可视作沉淀完全。则Cr³⁺沉淀完全时，溶液的pH=________。

(5)有同学认为该实验收集装置有缺陷。请你写出改进措施:______________。

Answer

直形冷凝管 排出空气，避免水合肼与空气中的CO2反应 CO（NH2）2＋2NaOH＋NaClO===N2H4·H2O＋Na2CO3＋NaCl a 如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中，反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化 （或防止反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧 2Cr2O＋4H＋＋3N2H4·H2O===4Cr（OH）3↓＋3N2↑＋5H2O 5 在牛角管后加一个装有碱石灰的干燥管

【解析】

(1)根据图示，装置A为直形冷凝管。向三颈烧瓶中加入溶液之前，应先从右侧导管中通入氮气，排出空气，避免水合肼与空气中的CO2反应，故答案为直形冷凝管；排出空气，避免水合肼与空气中的CO2反应；

(2)水合肼可用含NaOH 的NaClO溶液氧化尿素[CO(NH2)2]溶液制得，反应的化学方程式为CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO=N2H4·H2O＋Na2CO3＋NaCl，故答案为CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO=N2H4·H2O＋Na2CO3＋NaCl；

(3) 如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中，反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化，因此制备水合肼时，分液漏斗应盛装NaOH 和NaClO 混合溶液，故答案为a；如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中，反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化；

(4)弱酸性条件下水合肼可处理电镀废水，将Cr2O72-还原为Cr(OH)3沉淀而除去，水合肼被氧化为N2，反应的离子方程式为2Cr2O72-＋4H＋＋3N2H4·H2O===4Cr(OH)3↓＋3N2↑＋5H2O，常温下Ksp[Cr(OH)3]= 10-32，且当溶液中离子浓度小于10-5mol/L时可视作沉淀完全。则Cr3+沉淀完全时，c(OH-)===10-9mol/L，溶液的pH=5，故答案为2Cr2O72-＋4H＋＋3N2H4·H2O=4Cr(OH)3↓＋3N2↑＋5H2O；5；

(5)水合肼(N2H4·H2O) 是一种强还原剂，属于二元弱碱，在空气中可吸收CO2而产生烟雾，因此在牛角管后加一个装有碱石灰的干燥管，防止空气中的二氧化碳进入装置，故答案为在牛角管后加一个装有碱石灰的干燥管。