Question

水合肼(N₂H₄·H₂O)是无色、有强还原性的液体，实验室制备水合肼的原理为：

CO(NH₂)₂+2NaOH+NaClO==Na₂CO₃+N₂H₄·H₂O+NaCl

据此，某学生设计了下列实验.

【制备NaClO溶液】实验装置如下图左图所示（部分夹持装置已省略）

已知：3NaClO2NaCl+NaClO₃

（1）配制30 %NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有__________（填字母）。

A.容量瓶    B．烧杯    C．移液管    D.玻璃棒

（2）装置I中发生的离子反应方程式是_______________；Ⅱ中玻璃管a的作用为____________；为了提高NaClO的产率，需对I中产生的Cl₂进行净化，所用试剂是________________；Ⅱ中用冰水浴控制温度在30℃以下，其主要目的___________________

【制取水合肼】实验装置如上图右图所示

（3）反应过程中，如果分液漏斗中溶液的滴速过快， 部分N₂ H₄·H₂O参与A中反应并产生大量氮气，产品产率因此降低，请写出降低产率的相关化学反应方程式____________________；充分反应后，加热蒸馏A内的溶液即可得到水合肼的粗产品，B装置的名称是______________

【测定肼的含量】

（4）称取馏分0.3000 g，加水配成20.0 mL溶液，一定条件下用0.1500 mol．L^-1  的I₂溶液滴定。

已知: N₂H₄·H₂O + 2I₂ = N₂↑+ 4HI + H₂O。

①滴定时，可以选用的指示剂为____________;

②实验测得消耗I₂溶液的平均值为20. 00 mL，馏分中N₂H₄·H₂O的质量分数为_____________。

Answer

BD 平衡压强 饱和食盐水 防止NaClO分解为NaCl和NaClO3影响水合肼的产率 冷凝管 淀粉溶液 25%

【解析】（1）考查溶液的配制，配制一定质量分数的溶液，需要的仪器有烧杯、玻璃棒、天平、量筒，因此缺少的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒；（2）本题考查氧化还原反应方程式的书写和物质除杂等知识，装置I是制取Cl2，离子反应方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2HO；II中玻璃管作用是平衡压强；产生的Cl2中混有HCl，HCl和NaOH反应生成NaCl，使NaClO含有杂质增多，因此必须除去HCl，常通过饱和食盐水；根据信息，温度过高，生成的NaClO分解成NaCl和NaClO3，，因此控制温度防止转化生成NaClO3，防止影响水合肼的产率；（3）NaClO具有强氧化性，把N2H4的氮氧化成N2，本身被还原成Cl－，因此有NaClO＋N2H4·H2O→N2↑＋NaCl＋H2O，Cl的化合价降低2价，N的化合价共升高4价，最小公倍数为4，根据原子守恒，配平其他，即2NaClO＋N2H4·H2O=N2↑＋2NaCl＋3H2O；B装置的名称为冷凝管；（4）本题考查滴定实验，①因为有I2参与反应，即指示剂为淀粉，淀粉遇碘单质变蓝；②根据反应方程式，n(N2H4·H2O)=n(I2)/2=20×10－3×0.15/2mol=1.5×10－3mol，其质量为1.5×10－3×50g=0.075g，质量分数为0.075/0.3×100%=25%。