水合肼(N2H4?H2O)是一種重要的化工原料,工業(yè)上用尿素[CO(NH2)2]、NaOH和NaClO溶液反應(yīng)制備水合肼的實(shí)驗(yàn)流程如圖,據(jù)此某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)制備N(xiāo)2H4?H2O?;卮鹣铝袉?wèn)題:
已知:①Cl2與NaOH反應(yīng)為放熱反應(yīng),Cl2與熱的NaOH溶液反應(yīng)會(huì)生成NaClO3;
②N2H4?H2O易溶于水,熔點(diǎn)-40℃,沸點(diǎn)為118℃,具有強(qiáng)還原性,易被氧化成無(wú)毒氣體。
[實(shí)驗(yàn)一]制備N(xiāo)aClO溶液。實(shí)驗(yàn)制備裝置如圖1所示:
(1)圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnO2+4HCl(濃) △ MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4HCl(濃) △ MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)試管要放入冷水中的原因是 因Cl2與NaOH反應(yīng)放熱,防止在較高溫度下生成NaClO3因Cl2與NaOH反應(yīng)放熱,防止在較高溫度下生成NaClO3。
[實(shí)驗(yàn)二]制備水合肼。實(shí)驗(yàn)制備裝置如圖2所示:
(3)a儀器的名稱(chēng)是 直形冷凝管直形冷凝管。
(4)三頸燒瓶?jī)?nèi)裝入的藥品是 尿素溶液尿素溶液(填“尿素溶液”或“NaClO和NaOH溶液”),原因是 若三頸燒瓶中裝NaClO和NaOH溶液,在尿素滴加過(guò)程中,NaClO過(guò)量,會(huì)將生成的N2H4?H2O進(jìn)一步氧化,所以三頸燒瓶中應(yīng)裝尿素溶液若三頸燒瓶中裝NaClO和NaOH溶液,在尿素滴加過(guò)程中,NaClO過(guò)量,會(huì)將生成的N2H4?H2O進(jìn)一步氧化,所以三頸燒瓶中應(yīng)裝尿素溶液。
(5)三頸燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4?H2O+NaCl+Na2CO3NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4?H2O+NaCl+Na2CO3。
[實(shí)驗(yàn)三]測(cè)定餾分中水合肼的含量。
準(zhǔn)確稱(chēng)取餾分6.00g,加入適量NaHCO3固體(滴定過(guò)程中,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置于錐形版中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.50mol/L的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
(6)判斷滴定終點(diǎn)的方法是 滴入最后一滴碘液時(shí),溶液由無(wú)色變成淺藍(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色滴入最后一滴碘液時(shí),溶液由無(wú)色變成淺藍(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色。
(7)實(shí)驗(yàn)測(cè)得消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的平均值為22.00mL,餾分中水合肼(N2H4?H2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 45.83%45.83%(保留四位有效數(shù)字)。
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;因Cl2與NaOH反應(yīng)放熱,防止在較高溫度下生成NaClO3;直形冷凝管;尿素溶液;若三頸燒瓶中裝NaClO和NaOH溶液,在尿素滴加過(guò)程中,NaClO過(guò)量,會(huì)將生成的N2H4?H2O進(jìn)一步氧化,所以三頸燒瓶中應(yīng)裝尿素溶液;NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4?H2O+NaCl+Na2CO3;滴入最后一滴碘液時(shí),溶液由無(wú)色變成淺藍(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色;45.83%
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:35引用:3難度:0.6
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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(guò)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(wèn)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
(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(jì)。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(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(kāi)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(wú)水氯化鈣干燥。過(guò)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(wèn)題:
(1)儀器B的名稱(chēng)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(guò)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 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來(lái)制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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