Question

肼(N₂H₄)和亚硝酸钠在化工生产及航天工业中具有十分广泛的应用，下图是以液氨为原料生产肼和亚硝酸钠的工艺流程（肼能与水混溶，形成稳定的N₂H₄•H₂O）:

回答下列问题:

(1)NaNO₂中N的化合价为_______。

(2)写出在NaClO溶液中通入NH₃得到成品液1的化学反应方程式:______________。

(3)由成品液2得到成品固体混合物需经过的操作步骤为________________。

(4)亚硝酸钠在一定条件下能与无水肼反应生成一种钠氮化合物和水，生成的钠氮化合物中钠的质量分数为35.38%。则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____；该反应中的氧化产物是___________________。

(5)已知所得成品固体混合物中含有2种钠盐，若要获得NaNO₂产品，则需要除去的物质为_______(填化学式)；使用Pb进行处理时，杂质能转变为NaNO₂，而Pb转化成PbO，则这一处理过程发生反应的化学方程式为___________；已知，NaNO₂在邻苯二甲酸二丁酯中溶解度远大于在水中的溶解度，而另一钠盐则不具有该性质，若用有机溶剂邻苯二甲酸二丁酯处理成品固体混合物水溶液时，NaNO₂ 与另一钠盐通过_____(填操作名称)被分离。

Answer

+3 2NH3+NaClON2H4·H2O+NaCl 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 1:1 NaN3 NaNO3 NaNO3+Pb==NaNO2+PbO 分液

【解析】（1）根据化学式中正负化合价代数和为0，可得N化合价为+3价。

（2）由已知，肼能与水混溶形成稳定的N2H4•H2O ，N为−2价，所以与 发生氧化还原反应生成N2H4•H2O和NaCl，故化学方程式为2NH3+NaClON2H4•H2O+NaCl。

（3）从溶液中得到固体溶质的一般方法步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。

（4）钠氮化合物中钠的质量分数为35.38%，氮的质量分数为64.62%，设钠氮化合物化学式为NaxNy，则 = ，解得 ≈ ，故钠氮化合物化学式为NaN3，所以亚硝酸钠与无水肼反应的化学方程式为： + = + ，所以是氧化剂，是还原剂，既是氧化产物又是还原产物。

（5）NO、NO2与NaOH溶液反应为：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、3NO2+2NaOH= 2NaNO3+H2O+NO，若所得成品固体混合物中含有2种钠盐，要获得NaNO2产品，则需要除去的物质为NaNO3；若使用Pb进行处理时，杂质能转变为NaNO2，而Pb转化成PbO，则化学方程式为：NaNO3+Pb=NaNO2+PbO；对于在同一溶剂中溶解度差别很大的物质可以用萃取分液的方法进行分离，由已知NaNO2在邻苯二甲酸二丁酯中溶解度远大于在水中的溶解度，而另一钠盐则不具有该性质，所以可用有机溶剂邻苯二甲酸二丁酯处理成品固体混合物水溶液，然后进行分液操作。