Question

肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼（N₂H₄·H₂O）。

已知：N₂H₄·H₂O高温易分解，易氧化

制备原理：CO(NH₂)₂+2NaOH+NaClO＝Na₂CO₃+N₂H₄·H₂O+NaCl

（实验一） 制备NaClO溶液（实验装置如图所示）

(1)配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外，还有_____（填标号）

A．容量瓶      B．烧杯      C．烧瓶      D．玻璃棒

(2)锥形瓶中发生反应化学程式是_____________________________。

（实验二） 制取水合肼。（实验装置如图所示）

控制反应温度，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108-114馏分。

(3)分液漏斗中的溶液是____________（填标号）。

A．CO(NH₂)₂溶液           B．NaOH和NaClO混合溶液

选择的理由是____________。蒸馏时需要减压，原因是______________。

（实验三） 测定馏分中肼含量。

(4)水合肼具有还原性，可以生成氮气。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤：

a．称取馏分5.000g，加入适量NaHCO₃固体（保证滴定过程中溶液的pH保持在6.5左右），配制1000mL溶液。

b．移取10.00 mL于锥形瓶中，加入10mL水，摇匀。

c．用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出现______________，记录消耗碘的标准液的体积。

d．进一步操作与数据处理

(5)滴定时，碘的标准溶液盛放在______________滴定管中（选填：“酸式”或“碱式”）水合肼与碘溶液反应的化学方程式________________________。

(6)若本次滴定消耗碘的标准溶液为8.20mL，馏分中水合肼（N₂H₄·H₂O）的质量分数为______。

Answer

BD Cl2+2NaOH＝NaClO+NaCl+H2O B 如果次氯酸钠溶液装在三颈烧瓶中，生成的水合肼会被次氯酸钠氧化 减压蒸馏可使产品在较低温度下气化，避免高温分解 淡黄色且半分钟不消失 酸式 N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O 82.00%

【解析】

（1）配制一定质量分数的溶液时，具体步骤是计算、称量、溶解，NaOH固体时需要放在烧杯中称，量取水时需要量筒，溶解时需要烧杯、玻璃棒；

（2）氯气通入到盛有NaOH的锥形瓶中与NaOH发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；

（3）依据制取水合肼（N2H4·H2O）的反应原理为：CO（NH2）2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl，结合反应产物和反应物分析判断；水合肼（N2H4·H2O）具有还原性，易被次氯酸钠氧化；

（4）根据反应原理确定反应终点；

（5）根据碘溶液的性质确定所用仪器；

（6）根据N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O进行计算。

（1）配制一定质量分数的溶液时，溶解时需要烧杯、玻璃棒，故答案为：BD；

（2）锥形瓶中氯气和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，故答案为：Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O；

（3）水合肼（N2H4·H2O）中氮元素为—2价，具有还原性，若次氯酸钠过量，具有强氧化性的次氯酸钠会氧化水合肼，为防止水合肼被氧化，分液漏斗中的溶液应是NaOH和NaClO混合溶液；水合肼高温易分解，减压会降低物质的沸点，则为防止水合肼分解需要减压蒸馏，故答案为：B；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；馏分高温易分解，减压会降低物质的沸点；

（4）根据反应N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O，终点时碘过量，用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出现淡黄色且半分钟不消失，记录消耗碘的标准液的体积，故答案为：淡黄色且半分钟不消失；

（5）滴定时，碘具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，则碘的标准溶液盛放在酸式滴定管中，故答案为：酸式；

（6）由题意可知，水合肼与碘溶液反应生成氮气、碘化氢和水，反应的化学方程式为N2H2·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O，由方程式可知n（N2H2·H2O）=0.2000mol·L－1×0.0082L×=0.00082mol，250ml溶液中含有的物质的量=0.00082mol× =0.082mol，水合肼（N2H2·H2O）的质量分数= ×100%=82%，故答案为：N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O ；82%。