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【题目】水合肼(N2H4·H2O)是无色、有强碱性和强还原性的液体,是一种重要的化工试剂,某新型生产工艺设计如下:

己知:①乙腈CH3CN无色液体,与水任意比例互溶:丁酮无色液体,有毒,沸点79.6℃密度0.81g· cm-3在水中以1:4溶解;

②反应 I 的化学方程式为:2NH3+ H2O2++4H2O

请回答:

1反应IH2O2需逐滴滴加至混合溶液中,原因是______________________________

2该新型生产工艺可将水相和丁酮回收循环使用,实现清洁化生产,水相的主要溶质成分是_____________________________

3反应II加入盐酸操作的实验装置如图所示,虚线框内最为合适的仪器是_________,优点是___________

4在加入足量盐酸后,肼以盐的形式存在请写出反应的化学方程式_________

5称取水合肼馏分1.00g,加水配成2.0mL溶液,在一定条件下,用0.300mol/LI2溶液滴定,来测定水合肼的产率。

已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O

①滴定时,可选用的指示剂为_________

②实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,则N2H4·H2O的产率为_________

【答案】 防止H2O2分解,且避免反应过于剧烈 乙腈、丁酮 C 防止盐酸(和丁酮)挥发污染环境;平衡气压,液体顺利流下 N2H4·2HCl + 2NaOH = N2H4 + 2NaCl +2H2O 淀粉溶液 90.0%

【解析】1)如果一次性混合,反应非常剧烈,放热,可能导致H2O2分解,故分批加入。故答案为:防止H2O2分解,且避免反应过于剧烈;

2)根据已知条件乙腈与水任意比例互溶,丁酮在水中以1:4溶解,故水相的主要溶质为乙腈和丁酮;

(3)最合适的仪器为C装置,C为恒压分液漏斗,可以平衡分液漏斗内外气压,便于液体顺利流下。故答案为:C;

(4)N2H4可写作H2N-NH2,故肼的性质可类比氨基酸中的-NH2,-NH2+ HCl→-NH2·HCl,-NH2·HCl+NaOH→-NH2+NaCl+ H2O。所以有N2H4+2HCl→N2H4·2HCl,再加NaOH,生成N2H4。故反应的方程式为N2H4·2HCl + 2NaOH = N2H4 + 2NaCl +2H2O;

5①碘的标准溶液与肼反应完全,再滴入碘的标准液后,遇淀粉变蓝色,实验滴定重点的现象为:溶液出现蓝色且半分钟内不消失,所以选择淀粉为指示剂;

故答案为:淀粉溶液;

(2)设1g馏分中水合肼的质量为a,则

N2H4·H2O + 2I2 =N2↑+4HI+H2O

50g 2mol

a 0.300mol/L×0.020L

所以,解得a=0.15g

题中一共收集到60.0g馏分,这其中N2H4·H2O的质量为:60.0g×=9.0g

17.0g 40%H2O2,n(H2O2)= ,34.0g 20%氨水,n(NH3)= ,根据关系式2NH3H2O21N2H4·H2O,可知N2H4·H2O的理论产量为0.2mol,质量为50g/mol×0.2mol=10.0g

所以,N2H4·H2O的产率为:

故答案为:90.0%

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步骤2.溶液冷却后倾去上层清液,在避光的条件下过滤。

步骤3.依次用溶有少量SO2的水、溶有少量SO2的乙醇、纯乙醚洗涤

步骤4.在双层干燥器分别装有浓硫酸和氢氧化钠中干燥34h,再经氢气流干燥。最后进行真空干燥。

1实验所用蒸馏水需经煮沸,煮沸目的是_______________

2步骤1中:

①三颈烧瓶中反应生成CuBr 的离子方程式为___________________

②控制反应在60℃ 进行,实验中可采取的措施是__________________

③说明反应已完成的现象是_____________________

3步骤2 过滤需要避光的原因是________________________

4步骤3中洗涤剂需溶有SO2的原因是_____________________

5欲利用上述装置烧杯中的吸收液经检测主要含Na2SO3NaHSO3 制取较纯净的Na2SO3·7H2O 晶体。请补充实验步骤[须用到SO2贮存在钢瓶2)、20%NaOH 溶液]

______________________

_______________________

③加入少量维生素C 溶液抗氧剂,蒸发浓缩,冷却结晶。

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