Question

【题目】水合肼是无色、有强还原性的液体，实验室制备水合肼的原理为：CO(NH2)2+2NaOH+NaClO==Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl 据此，某学生设计了下列实验。

（制备NaClO溶液）

实验装置如图甲所示（部分夹持装置已省略）已知：3NaClO2NaCl+NaClO3

（1）请写出肼的电子式_________________。

（2）配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有________________。

（3）装置I中发生的化学反应方程式是 ____________________________；Ⅱ中用冰水浴控制温度在30℃以下，其主要目的是______________________________。

（制取水合肼）

实验装置如图乙所示。

（4）仪器B的名称为_________；反应过程中，如果分液漏斗中溶液的滴速过快，部分N2H4·H2O参与A中反应并产生大量氮气，请写出该反应的化学反应方程式__________。

（5）充分反应后，加热蒸馏A内的溶液即可得到水合肼的粗产品。若在蒸馏刚刚开始的时候忘记添加沸石，应该采取的操作是_____________________。

（测定肼的含量）

称取馏分0.2500g，加水配成20.00mL溶液，在一定条件下，以淀粉溶液做指示剂，用0.1500 mol·L－1的I2溶液滴定。

已知：N2H4·H2O+2I2==N2↑+4HI+H2O

①滴定终点时的现象为______________________________。

②实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00 mL，馏分中N2H4.H2O的质量分数为______。

Answer 1

【答案】 烧杯、玻璃棒 MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 防止温度过高次氯酸钠变为氯化钠和氯酸钠 直形冷凝管 N2H4·H2O+2NaClO====2NaCl+N2↑+3H2O 冷却后补加 滴定终点时的现象为当加入最后一滴滴定剂的时候，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复 30.0%

【解析】

根据氮原子形成8电子稳定结构、氢原子形成2电子稳定结构分析电子式，根据已知中次氯酸钠能分解分析冰水浴的目的，根据物质的氧化性和还原性分析反应方程式，根据碘遇淀粉变蓝分析终点颜色变化，根据方程式中的物质的量关系计算肼的物质的量，进而计算质量和质量分数。

(1) 肼的化学式为N2H4，根据氢原子形成一对共用电子对分析，氮原子之间形成一对共用电子，电子式为 ；

(2)配制30%的氢氧化钠溶液的实验步骤为计算，称量，溶解，所需的玻璃仪器有量筒，烧杯，玻璃棒，故答案为：烧杯、玻璃棒；

(3)二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰和氯气和水，反应方程式为： MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；根据已知：3NaClO2NaCl+NaClO3，次氯酸钠容易分解，所以Ⅱ中用冰水浴控制温度在30℃以下，其主要目的是防止温度过高次氯酸钠变为氯化钠和氯酸钠；

(4)仪器B为直形冷凝管；分液漏斗中为次氯酸钠，具有强氧化性，水合肼具有强还原性，如果分液漏斗中溶液的滴速过快，溶液中有过多的次氯酸钠，部分N2H4·H2O参与反应被氧化产生大量氮气， 方程式为N2H4·H2O+2NaClO====2NaCl+N2↑+3H2O；

(5) 液体加热时为了防止暴沸，通常加入沸石，若在蒸馏刚刚开始的时候忘记添加沸石，应该采取停止实验，冷却后补加；

①滴定的原理为N2H4·H2O+2I2==N2↑+4HI+H2O，使用标准碘水溶液，可利用碘遇淀粉变蓝选用淀粉为指示剂，滴定终点时的现象为当加入最后一滴滴定剂的时候，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复；

②20.00mL溶液中，n(N2H4·H2O)=1/2n（I2）=0.1500mol/L×0.02 L /2=0.0015mol，馏分中m(N2H4·H2O)=0.0015 mol×50 g/ mol =0.075g，馏分中N2H4·H2O的质量分数为0.0075 g ÷0.2500 g×100% =30.0%。