Question

7．肼是一种强还原剂，用NaClO与NH₃反应可用于生产肼（N₂H₄），其反应的化学方程式为：NaClO+2NH₃═N₂H₄+NaCl+H₂O．
（1）生产1000g质量分数为25.6%的肼溶液最少需要358.4L（标准状况）NH₃．
（2）工业次氯酸钠溶液中含有氯酸钠会影响所得肼的产品质量．测定次氯酸钠样品中的氯酸钠含量的方法如下：取10.00mL 碱性NaClO溶液试样，加入过量H₂O₂，将次氯酸钠完全还原（ClO₃^-在酸性条件下具有强氧化性，但碱性条件下几乎无氧化性），加热煮沸，冷却至室温，加入硫酸至酸性，再加入0.1000mol•L^-1 硫酸亚铁标准溶液30.00mL，充分反应后，用0.01000mol•L^-1酸性K₂Cr₂O₇溶液滴定至终点（Cr₂O₇^2-被还原为Cr³⁺），消耗该溶液20.00mL．
①用H₂O₂与次氯酸钠反应的离子方程式为H₂O₂+ClO^-=Cl^-+O₂↑+H₂O．
②实验中加热煮沸的目的是除去过量的H₂O₂．
③计算样品中NaClO₃的含量（以g•L^-1表示），写出计算过程．

Answer 1

分析 （1）由N₂H₄的量，并据方程式2NH₃～N₂H₄关系，求NH₃的体积；
（2）①由H₂O₂+NaClO=NaCl+O₂+H₂O方程式，并根据单质，氧化物不拆，强酸，强碱，大多数盐拆来书写离子方程式；
②据H₂O₂受热易分解来分析；
③根据Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O求得与K₂Cr₂O₇反应的Fe²⁺，n（Fe²⁺）₁=2×10^-4 mol×6=1.2×10^-3 mol，则与ClO₃^-反应的Fe²⁺，n（Fe²⁺）₂=0.1000 mol•L^-1×30.00×10^-3 L-1.2×10^-3 mol=1.8×10^-3 mol，并根据ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=Cl^-+6Fe³⁺+3H₂O计算NaClO₃的量，并求得其含量．

解答 解：（1）m（N₂H₄）=m（N₂H₄）w=1000×25.6%=256g
n（N₂H₄）=$\frac{m（{N}_{2}{H}_{4}）}{M}$=$\frac{256}{32}$=8mol
NaClO+2NH₃═N₂H₄+NaCl+H₂O
          2×22.4      1
             V          8
$\frac{2×22.4}{V}$=$\frac{1}{8}$；V=358.4L
故答案为：358.4；
（2）①用H₂O₂与次氯酸钠反应为H₂O₂+NaClO=NaCl+O₂↑+H₂O，离子方程式为H₂O₂+ClO^-=Cl^-+O₂↑+H₂O，
故答案为：H₂O₂+ClO^-=Cl^-+O₂↑+H₂O；
②因为H₂O₂受热易分解故加热煮沸的目的是除去过量的H₂O₂，
故答案为：除去过量的H₂O₂；
③n（K₂Cr₂O₇）=0.01000 mol•L^-1×20.00×10^-3 L=2×10^-4 mol
 Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
    1           6
2×10^-4   1.2×10^-3
∴与K₂Cr₂O₇反应的Fe²⁺为n（Fe²⁺）₁=2×10^-4 mol×6=1.2×10^-3 mol
∴与ClO₃^-反应的Fe²⁺为n（Fe²⁺）₂=0.1000 mol•L^-1×30.00×10^-3 L-1.2×10^-3 mol=1.8×10^-3 mol
ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=Cl^-+6Fe³⁺+3H₂O
 1              6
3×10^-4    1.8×10^-3
∴在10 mLNaClO₃溶液试样中：n（NaClO₃）=3×10^-4 mol
∴样品中NaClO₃的含量=$\frac{3×1{0}^{-4}mol×165.5g/mol}{10×1{0}^{-3}L}$=3.195 g•L^-1
答：样品中NaClO₃的含量为3.195 g•L^-1．

点评 本题考查物质制备实验，涉及离子方程式书写，氧化还原反应，以及信息获取与运用等，侧重学生综合应用能力，题目难度中等，明确实验目的，实验原理为解答关键．