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叠氮化钠(NaN3)是制备医药、炸药的一种重要原料,NaN3易溶于水,微溶于乙醇...

叠氮化钠(NaN3)是制备医药、炸药的一种重要原料,NaN3易溶于水,微溶于乙醇,易溶于乙醚,水溶液中遇酸放出有毒的HN3;工业上采用亚硝酸甲酯——水合肼法制备叠氮化钠的生产流程如图:

回答下列问题:

(1)写出亚硝酸甲酯合成釜中生成CH3ONO的化学反应方程式:______

(2)亚硝酸甲酯以气体进入叠氮环合塔中生成叠氮化钠的反应方程式为______

(3)水合肼(N2H4·H2O)的性质类似一水合氨,与硫酸反应可以生成酸式盐,该盐的化学式为______;叠氮环合塔中滴加的烧碱溶液要适当过量,目的是_____;生产流程中操作x的名称是______

(4)操作y对溶液加热蒸发至溶液体积的,有NaN3晶体析出,洗涤晶体可以用___

A.水      B.乙醇      C.乙醇水溶液        D.乙醚

该生产过程中可循环使用的物质是_______

(5)生产中有HN3生成,请设计实验证明HN3为弱酸:_______

(6)化工生产中,多余的NaN3常使用次氯酸钠溶液处理,在酸性条件下,二者反应可生成无毒的气体。若处理6.5 g NaN3,理论上需加入0.5 mol·L-1NaClO溶液_____mL

 

2CH3OH+2NaNO2+H2SO4=2CH3ONO+Na2SO4+2H2O N2H4+CH3ONO+NaOH=NaN3+CH3OH+2H2O (N2H6)(HSO4)2 提高亚硝酸甲酯和水合肼的转化率,抑制叠氮化钠水解 蒸馏 C 甲醇 使用pH试纸测定NaN3溶液的酸碱性,若该溶液显碱性,说明HN3为弱酸(也可采用其他方法,如测定0.1 mol/L HN3的pH,若pH大于1,说明HN3为弱酸) 100 【解析】 NaNO2与甲醇、浓硫酸反应得到CH3ONO,加入NaOH、水合肼溶液反应:CH3ONO+N2H4•H2O+NaOH=CH3OH+NaN3+3H2O,得到NaN3,加热、浓缩,加入浓硫酸,得到(N2H6)(HSO4)2,加入氢氧化钠,蒸馏将甲醇分离,然后通过结晶、抽滤、洗涤、干燥得到产品,以此解答该题。 (1)根据装置图可知:亚硝酸甲酯合成釜有三种原料:浓硫酸、甲醇和亚硝酸钠,浓硫酸可以酸化亚硝酸钠,并为酯化反应提供催化剂,得到甲醇的无机酸酯和水,反应方程式为:2CH3OH+2NaNO2+H2SO4=2CH3ONO+Na2SO4+2H2O; (2)叠氮环合塔中加入了水合肼与烧碱,烧碱可以使第一步得到的亚硝酸甲酯水解,产生甲醇和亚硝酸钠,同时亚硝酸钠和肼里的氮元素发生归中反应得到产物叠氮化钠,反应方程式为N2H4+CH3ONO+NaOH=NaN3+CH3OH+2H2O; (3)水合肼的性质类似一水合氨,在水中应该能电离产生N2H62+和OH-,因此它的硫酸酸式盐的化学式为(N2H6)(HSO4)2;叠氮环合塔中适当滴加过量的烧碱有两个作用:一方面可以提高亚硝酸甲酯和水合肼的转化率;另一方面可以抑制叠氮化钠这个强碱弱酸盐的水解;在反应后的溶液中含有NaN3、CH3OH、过量的NaOH及在合成釜中产生Na2SO4;NaN3、NaOH、Na2SO4都是离子化合物,熔沸点高,而CH3OH是由分子构成的物质,熔沸点比较低,易气化,分离互溶的沸点不同的液体混合物,可通过蒸馏方法分离得到,沸点低的甲醇CH3OH变为蒸气逸出,通过冷凝进行收集,在剩余溶液中含有Na2SO4和NaN3、NaOH; (4)操作y是对溶液加热蒸发至溶液体积的,有NaN3晶体析出,由于NaN3易溶于水,微溶于乙醇,易溶于乙醚,而杂质Na2SO4和NaOH易溶于水,为减少洗涤中NaN3的损失,同时要尽可能多的溶解杂质,应该选择乙醇水溶液洗涤NaN3晶体,故合理选项是C; 由于在亚硝酸甲酯合成釜里甲醇反应形成了酯,在叠氮环合塔中酯又水解产生甲醇,因此整个过程中甲醇是可以循环利用的,故该生产过程中可循环使用的物质是甲醇; (5)若要证明HN3为弱酸,可以用pH试纸来检测NaN3溶液的pH,根据盐的水解规律:“有弱就水解,谁弱谁水解,谁强显谁性”的规则,若溶液显碱性,则证明HN3为弱酸,其它合理的方法也可以,如测定0.1 mol/L HN3的pH,若pH大于1,说明HN3为弱酸; (6)根据描述,NaN3应该被氧化为无毒的N2,同时ClO-被还原为Cl-,因此每个NaN3在反应中失去1个电子,每个ClO-在反应中可得到2个电子,因此二者反应的物质的量之比为2:1;NaN3的物质的量n(NaN3)==0.1 mol,则需要ClO-的物质的量n(NaClO)=n(NaN3)=×0.1 mol=0.05 mol,因此需要次氯酸钠溶液体积V==0.1 L=100 mL。
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无水四氯化锡(SnC14)是一种用途广泛的化工中间体,常用作媒染剂和有机合成的氯化催化剂。熔融的金属锡(熔点231℃)在300℃左右能直接与Cl2作用生成无水四氯化锡,实验室装置如图所示:

已知信息如下:①将金属锡熔融,通人干燥氯气进行反应,生成四氯化锡。②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点为一33℃,沸点为114.1℃。二氯化锡是无色晶体,熔点为246℃,沸点为652℃。③无水四氯化锡在空气中极易水解,水解产物之一是SnO2xH2O,并产生白烟。请回答下列问题:

l)开始实验前一定要____E中冷水的作用是 ___

2)装置F中盛放的最佳试剂为 ___,作用是____

3)实验时应先打开A处分液漏斗旋塞和整套装置的阀门,待观察到____这一现象时,再点燃D处酒精灯。

4)若撤去装置C,则D中还可能发生反应的化学方程式为  __

5 Cl2和锡作用即可生成SnC14,也会生成SnCl2,为减少SnCl2的生成,可采取的措施是 _______ .

6)得到的产物中常含有杂质SnCl2SnCl2是常用的还原剂。某实验小组用碘氧化法滴定分析产品中杂质SnCl2的质量分数。准确称取a克该样品于锥形瓶,用适量浓盐酸溶解,淀粉溶液作指示剂,c molL-l碘标准溶液滴定至终点,消耗标准液20. 00mL,已知滴定原理是:SnCl2+2HCl+I2=SnC14+2HI,则产品中杂质SnCl2的质量分数为____(用含ac的代数式表示);即使此法测定的操作均正确,但测得的SnCl2含量仍低于实际含量,其原因可能是________(用离子方程式表示)。

 

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常温下,向25 mL0.12 mol/L AgNO3溶液中逐滴加入浓度为2%的氨水,先出现沉淀,继续滴加沉淀溶解。该过程中加入氨水的体积V与溶液中lg的关系如图所示。已知e点时溶液迅速由浑浊变得澄清,且此时溶液中c(Ag+)c(NH3)均约为2×10-3 mol/L。下列叙述不正确的是(   

A.a点溶液呈酸性的原因是AgNO3水解

B.b点溶液中:c(Ag+)+c[Ag(NH3)2+]c(NO3-)

C.e点可知,反应Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+平衡常数的数量级为105

D.cd段加入的氨水主要用于沉淀的生成和溶解

 

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/氟化碳电池稳定性很高。电解质为LiClO4的二甲醚溶液,总反应为xLiCFx=xLiFC,放电产物LiF沉积在正极,工作原理如图所示。下列说法正确的是(   

A.交换膜为阴离子交换膜

B.正极的电极反应式为CFxxe-xLi+=xLiFC

C.电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替

D.a极电势高于b极电势

 

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下列实验操作或装置能达到目的的是(   

A

B

C

D

除去SO2中的少量HCl

实验室制取并收集氨气

苯萃取碘水中的I2分出水层后的操作

实验室制备乙酸乙酯

 

A.A B.B C.C D.D

 

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某有机化工品R的结构简式如图所示。下列有关R的说法正确的是

A.R的分子式为C10H10O2

B.苯环上一氯代物有2

C.R分子中所有原子可共平面

D.R能发生加成、氧化和水解反应

 

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