硫酸肼(N2H4?H2SO4)又名硫酸聯(lián)氨,在醫(yī)藥、染料、農(nóng)業(yè)上用途廣泛。
已知:
①Cl2與NaOH溶液的反應(yīng)為放熱反應(yīng),Cl2與熱的NaOH溶液反應(yīng)會(huì)生成NaClO3。
②利用尿素法生產(chǎn)水合肼的原理:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO═N2H4?H2O+Na2CO3+NaCl。
③硫酸肼的制備原理:N2H4?H2O+H2SO4═N2H4?H2SO4+H2O。
回答下列問題:
Ⅰ.制備NaClO溶液
實(shí)驗(yàn)制備裝置如圖所示:
(1)欲配制220mL6mol/L的鹽酸,則需要密度為1.2g/mL,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸體積為 125125mL,此過程所需玻璃儀器有:量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和 250mL容量瓶250mL容量瓶。
(2)如圖1所示,裝置C試管內(nèi)發(fā)生主要化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
Ⅱ.如圖2所示,圖是尿素法生產(chǎn)水合肼的裝置
(3)把I制得的NaClO溶液注入到圖乙裝置的分液漏斗中,三頸燒瓶?jī)?nèi)裝入一定量的尿素和NaOH溶液,應(yīng)采用 冷(冰)水浴冷(冰)水浴的方式降溫,并控制低溫(低于20℃)進(jìn)行反應(yīng)。
溫度高時(shí)水合肼會(huì)被氧化成無色無味的氣體,該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g?L-1,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 N2H4?H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaClN2H4?H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl。反應(yīng)結(jié)束后,收集108~1149℃餾分。
(4)測(cè)定餾分中水合肼的含量。稱取餾分5.0g,加入適量NaHCO3固體(調(diào)節(jié)溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250mL溶液,移取25.00mL置于錐形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.30mol?L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(已知:N2H4?H2O+2I2═N2↑+4HI+H2O)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得消耗I2溶液體積的平均值為20.00mL,則餾分中水合肼(N2H4?H2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%30%。(保留兩位有效數(shù)字)
Ⅲ.硫酸肼的性質(zhì)、制備
已知:硫酸肼(又可以表示為:N2H6SO4)是一種重要的化工原料,硫酸肼屬于離子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理與(NH4)2SO4類似。
(5)將水合肼轉(zhuǎn)移到燒杯中,滴加一定量濃硫酸,控制溫度,得硫酸肼沉淀。洗滌硫酸肼時(shí)用無水乙醇而不用水洗滌的原因是 乙醇洗滌可降低硫酸肼的溶解,且乙醇易揮發(fā)可快速得到干燥固體乙醇洗滌可降低硫酸肼的溶解,且乙醇易揮發(fā)可快速得到干燥固體。
(6)①寫出硫酸肼第二步水解反應(yīng)的離子方程式:[N2H5?H2O]++H2O?[N2H4?2H2O]+H+或N2H5+?N2H4+H+[N2H5?H2O]++H2O?[N2H4?2H2O]+H+或N2H5+?N2H4+H+。
②硫酸肼水溶液中離子濃度關(guān)系表達(dá)正確的是 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-)
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);鹽類水解的原理.
【答案】125;250mL容量瓶;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;冷(冰)水??;N2H4?H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl;30%;乙醇洗滌可降低硫酸肼的溶解,且乙醇易揮發(fā)可快速得到干燥固體;[N2H5?H2O]++H2O?[N2H4?2H2O]+H+或N2H5+?N2H4+H+;AD
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:25引用:2難度:0.4
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
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2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
(4)簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
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