硫酸肼(N2H4•H2SO4)又名硫酸联氨,在医药、染料、农业上用途广泛。
已知:
①Cl2与NaOH溶液的反应为放热反应,Cl2与热的NaOH溶液反应会生成NaClO3。
②利用尿素法生产水合肼的原理:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO═N2H4•H2O+Na2CO3+NaCl。
③硫酸肼的制备原理:N2H4•H2O+H2SO4═N2H4•H2SO4+H2O。
回答下列问题:
Ⅰ.制备NaClO溶液
实验制备装置如图所示:
(1)欲配制220mL6mol/L的盐酸,则需要密度为1.2g/mL,质量分数为36.5%的浓盐酸体积为 125125mL,此过程所需玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 250mL容量瓶250mL容量瓶。
(2)如图1所示,装置C试管内发生主要化学反应的离子方程式为 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。

Ⅱ.如图2所示,图是尿素法生产水合肼的装置
(3)把I制得的NaClO溶液注入到图乙装置的分液漏斗中,三颈烧瓶内装入一定量的尿素和NaOH溶液,应采用 冷(冰)水浴冷(冰)水浴的方式降温,并控制低温(低于20℃)进行反应。
温度高时水合肼会被氧化成无色无味的气体,该气体在标准状况下的密度为1.25g•L-1,其反应的化学方程式为 N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaClN2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl。反应结束后,收集108~1149℃馏分。
(4)测定馏分中水合肼的含量。称取馏分5.0g,加入适量NaHCO3固体(调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250mL溶液,移取25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.30mol•L-1的碘标准溶液滴定(已知:N2H4•H2O+2I2═N2↑+4HI+H2O)。实验测得消耗I2溶液体积的平均值为20.00mL,则馏分中水合肼(N2H4•H2O)的质量分数为 30%30%。(保留两位有效数字)
Ⅲ.硫酸肼的性质、制备
已知:硫酸肼(又可以表示为:N2H6SO4)是一种重要的化工原料,硫酸肼属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与(NH4)2SO4类似。
(5)将水合肼转移到烧杯中,滴加一定量浓硫酸,控制温度,得硫酸肼沉淀。洗涤硫酸肼时用无水乙醇而不用水洗涤的原因是 乙醇洗涤可降低硫酸肼的溶解,且乙醇易挥发可快速得到干燥固体乙醇洗涤可降低硫酸肼的溶解,且乙醇易挥发可快速得到干燥固体。
(6)①写出硫酸肼第二步水解反应的离子方程式:[N2H5•H2O]++H2O⇌[N2H4•2H2O]+H+或N2H5+⇌N2H4+H+[N2H5•H2O]++H2O⇌[N2H4•2H2O]+H+或N2H5+⇌N2H4+H+。
②硫酸肼水溶液中离子浓度关系表达正确的是 ADAD(填英文字母)。
A.c(SO42-)=c(N2H62+)+c(N2H5+)+c(N2H4•H2O)
B.c(SO42-)>c([N2H5•H2O]+)>c(H+)>c(OH-)
C.2c(N2H62+)+c([N2H5•H2O]+)=c(H+)+c(OH-)
D.c(SO42-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH-)
【答案】125;250mL容量瓶;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;冷(冰)水浴;N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl;30%;乙醇洗涤可降低硫酸肼的溶解,且乙醇易挥发可快速得到干燥固体;[N2H5•H2O]++H2O⇌[N2H4•2H2O]+H+或N2H5+⇌N2H4+H+;AD
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:27引用:2难度:0.4
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