疊氮化鈉(NaN3)是汽車安全氣囊的氣體發(fā)生劑的成分。工業(yè)上可用水合肼(N2H4?H2O)法制備疊氮化鈉,工藝流程如圖1所示。
相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下表:
物質(zhì) | 熔點℃ | 沸點℃ | 溶解性 |
CH3OH | -97 | 64.7 | 與水互溶 |
水合肼(N2H4?H2O) | -40 | 118.5 | 與水、醇互溶,不溶于乙醚 |
肼(N2H4) | 1.4 | 113.5 | 與水、醇互溶,不溶于乙醚 |
亞硝酸甲酯(CH3ONO) | -17 | -12 | 溶于乙醇、乙醚 |
疊氮化鈉(NaN3) | 275(410易分解) | -- | 易溶于水,微溶于醇,不溶于乙醚 |
水合肼有毒,有較強還原性,100℃以上易分解失水。實驗室用NaClO堿性溶液與尿素CO(NH2)2
水溶液在40℃以下反應(yīng)一段時間后,再迅速升溫至110℃繼續(xù)反應(yīng)制得水合肼;裝置如圖2所示。
①制取N2H4?H2O的離子方程式為
CO(NH2)2+ClO-+2OH- N2H4?H2O+Cl-+CO32-
加熱
CO(NH2)2+ClO-+2OH- N2H4?H2O+Cl-+CO32-
。加熱
②實驗中通過分液漏斗滴加的溶液是
NaClO堿性溶液
NaClO堿性溶液
,理由是防止過量的NaClO溶液將水合肼氧化
防止過量的NaClO溶液將水合肼氧化
。冷凝管的作用是導(dǎo)氣冷凝回流水合肼
導(dǎo)氣冷凝回流水合肼
。③反應(yīng)結(jié)束后,從混合溶液中分離出N2H4?H2O,最合理的分離方法是
減壓蒸餾
減壓蒸餾
。(2)水合肼法制備疊氮化鈉(NaN3)。
實驗室模擬工藝流程步驟Ⅱ制備疊氮化鈉的反應(yīng)原理為(反應(yīng)不需加熱):N2H4?H2O(aq)+CH3ONO(g)+NaOH(aq)═NaN3(aq)+CH3OH(aq)+3H2O(l)△H<0,裝置如圖3。
①圖中X處連接的最合適裝置應(yīng)為圖中的
C
C
。②步驟Ⅱ中制備疊氮化鈉的操作是
AD或DA
AD或DA
(填序號);步驟Ⅲ中對A溶液進(jìn)行蒸餾的合理操作順序是BCE或CBE
BCE或CBE
。(填序號)A.開K1、K2B.關(guān)閉K1、K2C.打開K3 D.關(guān)閉K3 E.加熱
③步驟Ⅳ對溶液B加熱蒸發(fā)至原溶液體積的
1
3
布氏漏斗
布氏漏斗
和吸濾瓶
吸濾瓶
組成,洗滌晶體的洗滌劑應(yīng)選用乙醇
乙醇
。洗滌的具體操作是:關(guān)小水龍頭,向布氏漏斗中加洗滌劑至浸沒沉淀物,使洗滌劑緩慢通過沉淀物
關(guān)小水龍頭,向布氏漏斗中加洗滌劑至浸沒沉淀物,使洗滌劑緩慢通過沉淀物
。【考點】制備實驗方案的設(shè)計.
【答案】CO(NH2)2+ClO-+2OH- N2H4?H2O+Cl-+CO32-;NaClO堿性溶液;防止過量的NaClO溶液將水合肼氧化;導(dǎo)氣冷凝回流水合肼;減壓蒸餾;C;AD或DA;BCE或CBE;布氏漏斗;吸濾瓶;乙醇;關(guān)小水龍頭,向布氏漏斗中加洗滌劑至浸沒沉淀物,使洗滌劑緩慢通過沉淀物
加熱
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:49引用:1難度:0.5
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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元素的化合價為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖:
實驗步驟:
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,分水器在本實驗中的可能作用是
A.移走生成物水,同時讓正丁醇、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.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時,停止反應(yīng)
(4)簡述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實驗粗產(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?
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