Question

肼（分子式 N₂H₄，沸点 113.5℃）是一种良好的火箭燃料，是一种易溶 于水和醇类等有机溶剂的无色油状液体。在工业上有重要用途。实验室可用如下 装置（略去部分夹持装置）模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼的过程。

（1）装置 A 可用来制备 Cl₂，装置 B 中饱和食盐水的作用是_____，当合成肼的反应结束时关闭止水夹 K1，装置 B 可以观察到的实验现象_____。

（2）装置 C 中长玻璃导管 b 与装置 B 中的_____（填仪器名称）的作用相同。

（3）装置 E 中可用熟石灰和氯化铵制备 NH₃，反应的化学方程式为_____

（4）当反应一段时间，关闭两个止水夹，打开装置 C 中分液漏斗的活塞，将溶液 全部滴入集气瓶中，反应生成肼。反应的离子方程式为_____。 有同学说装置 D 没有什么作用，若去掉装置 D，对实验是否有影响？请说明理由：___________。

（5）将足量的 Cl₂ 与含有 0.4mol NaOH 的水溶液反应，分液漏斗中液体全部滴入 C 中，并向 C 中通入标准状况下的 13.44L NH₃，从 C 中蒸馏分离得到 3.6g 液态肼， 则该实验中肼的实验产率为___。

Answer

除去Cl2中的HCl杂质 集气瓶中液面下降，上部充满黄绿色气体，长颈漏斗中的液面上升 长颈漏斗a Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O 2NH3∙H2O +ClO- = N2H4+Cl-+3H2O 有影响，NH3溶于水，C中液体易倒吸入E装置试管中，引起试管炸裂 56.25%

【解析】

（1）装置 A制备的 Cl2含有杂质氯化氢，当合成肼的反应结束时关闭止水夹 K1，B装置收集多余的氯气。

（2）装置 C 中长玻璃导管 b 与装置 B 中的长颈漏斗都能起到平衡气压的作用。

（3）装置 E 中加热熟石灰和氯化铵反应生成NH3、氯化钙、水；

（4）当反应一段时间，C 中分液漏斗内生成次氯酸钠，将溶液全部滴入集气瓶中，氨气、次氯酸钠反应生成肼、氯化钠、水； 根据氨气易溶于水分析装置D的作用。

（5）分液漏斗中的反应方程式是2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，C中反应离子方程式是2NH3∙H2O +ClO- = N2H4+Cl-+3H2O，可得关系式2NaOH～2NH3∙H2O～ N2H4，根据关系式计算肼的产率。

（1）装置 A制备的 Cl2含有杂质氯化氢，装置 B 中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质，当合成肼的反应结束时关闭止水夹 K1，B装置收集多余的氯气，现象是集气瓶中液面下降，上部充满黄绿色气体，长颈漏斗中的液面上升。

（2）装置 C 中长玻璃导管 b 与装置 B 中的长颈漏斗都能起到平衡气压的作用，所以装置 C 中长玻璃导管 b 与装置 B 中的长颈漏斗a的作用相同。

（3）装置 E 中加热熟石灰和氯化铵生成NH3、氯化钙、水，反应的化学方程式是Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O；

（4）当反应一段时间，C 中分液漏斗内生成次氯酸钠，将溶液全部滴入集气瓶中，氨气、次氯酸钠反应生成肼、氯化钠、水，反应离子方程式是2NH3∙H2O +ClO- = N2H4+Cl-+3H2O；氨气易溶于水，若去掉装置 D ，C中液体易倒吸入E装置试管中，引起试管炸裂，所以有影响。

（5）C分液漏斗中的反应方程式是2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，C 中反应离子方程式是2NH3∙H2O +ClO- = N2H4+Cl-+3H2O，可得关系式2NaOH～2NH3∙H2O～ N2H4，根据关系式，0.4mol NaOH理论上生成0.2mol N2H4，肼的产率是56.25% 。