Question

肼（N₂H₄）是一种无色、易溶于水和具有强还原性的液体，沸点为113.5℃。广泛应用于医药等领域。工业上利用尿素法生产肼，同时得到副产品Na₂CO₃·10H₂O，其工艺流程如下：

完成下列填空：

制肼过程的反应为：CO(NH₂)₂ + NaClO + 2NaOH → N₂H₄ + Na₂CO₃ + NaCl + H₂O。

(1)将Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的微粒是______________________。

(2)写出I吸收时发生反应的离子方程式__________________________。为保证后续反应充分，理论上需要通入氯气与烧碱溶液的质量之比应为71：____。

(3)已知氯酸钠有一定的氧化性。而在氯气和烧碱反应时，需控制反应温度防止氯酸钠生成。原因是______、____________。

(4)上述流程合成的Na₂CO₃·10H₂O中含有杂质。若要检验杂质的阴离子，选择的试剂是________________________。

(5)Na₂CO₃·10H₂O的纯度可用气体法测定，在一定温度和压强下，还需要测定的物理量___________________。

Answer

Cl2、HClO、ClO－ Cl2 + 2OH—＝ClO—+ Cl—+ 2H2O 640 次氯酸钠的氧化性强于氯酸钠 节省能源 稀硝酸、硝酸银溶液 反应前固体总质量、气体体积

【解析】

（1）氯气和水反应的方程式为：Cl2+H2O＝HClO+HCl，氯水的成分：Cl2、HCl、H2O，H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣，具有强氧化性的含氯元素的微粒为：Cl2、HClO、ClO﹣，故答案为Cl2、HClO、ClO﹣；

（2）由Cl2+H2O＝HCl+HClO，可知Cl2与NaOH溶液发生反应时，氯气先与水反应，生成的盐酸、次氯酸再与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以反应物是氯气和氢氧化钠，生成物是氯化钠、次氯酸钠和水，用观察法配平即可，所以方程式是：Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O，离子方程式Cl2+2OH﹣＝ClO﹣+Cl﹣+2H2O；根据氯气和氢氧化钠反应的方程式可知：投入的液氯与烧碱的质量之比为：35.5×2：2×40=71：80，再根据方程式：CO（NH2）2（尿素）+NaClO+2NaOH＝N2H4+Na2CO3+NaCl+H2O，可知还需要氢氧化钠两份质量，所以液氯与烧碱的质量之比为71：160，则通入氯气与烧碱溶液的质量之比应为71：160/0.25＝71：640；

（3）次氯酸钠的氧化性强于氯酸钠，温度高时生成氯酸钠，低温可节省能源，故答案为次氯酸钠的氧化性强于氯酸钠；节省能源；

（4）Na2CO3•10H2O中含有含有氯离子，实验室用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子，故答案为稀硝酸、硝酸银溶液；

（5）碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳，根据二氧化碳的体积能确定碳酸钠的物质的量，然后可求出Na2CO3•10H2O的纯度，故答案为反应前固体总质量、气体体积。