Question

8．水合肼（N₂H₄•H₂O）為無色透明的油狀液體，沸點為118.5℃，熔點為-40℃．具有強堿性，在空氣中可吸收CO₂，產(chǎn)生煙霧．水合肼是一種強還原劑，能與鹵素單質(zhì)、HNO₃、KMnO₄等激烈反應．水合肼可用含NaOH的NaClO溶液氧化尿索[CO（NH₂）₂]溶液制得．實驗室模擬水合肼的制備裝置如圖所示（夾持及加熱裝置已省略）．請回答下列問題：
（1）寫出制備水合肼反應的離子方程式：2OH^-+ClO^-+CO（NH₂）₂=N₂H₄•H₂O+Cl^-+CO₃^2-．
（2）向三頸瓶中加入溶液之前，應先從右側(cè)導管中通入氮氣，目的是排盡裝置中的空氣．制備水合肼時，分液漏斗中盛裝的藥品是含NaOH的NaClO溶液．
（3）水合肼可用于貴重金屬的清洗、精煉、回收，用水合胼從氯化銀中回收金屬銀時，生成一種一鹵代氮化物（N₂H₅Cl）和一種無霉的氣體單質(zhì)．寫出該反應的化學方程式：4AgCl+5N₂H₄•H₂O═4N₂H₅Cl+4Ag+N₂ ↑+5H₂O．
（4）由水合肼脫水可得火箭燃料肼，此時可選用的脫水劑為C（填字母）．
A．五氧化二磷    B．濃硫酸        C．氧化鈣
（5）有同學認為該實驗收集裝置有缺陷，請你寫出改進措施：在錐 形瓶后加一個裝有堿石灰的干燥管，吸收尾氣．
（6）實驗室用碘量法測定水合肼的濃度：
滴定原理為N₂H₄•H₂O+H₂SO₄+6NaHCO₃+2I₂═N₂↑+6CO₂↑+Na₂SO₄+4NaI+7H₂O．
測定過程：準確量取5.00mL水合肼溶液并將其稀釋成100mL溶液，量取20.00mL該溶液于錐形瓶中，并加入適量硫酸、NaHCO₃固體，然后再用0.100 0mol•L^-1'標準I₂溶液滴定終點，消耗標準溶液25.00mL．
①用酸式滴定管量取標準溶液（填“酸式”或“堿式”）；若用蒸餾水洗滌滴定管之后，直接注入標準溶液排氣泡、調(diào)液面、讀數(shù)等，測得結(jié)果會偏高（填“偏高”“偏低”或“無影響”）．
②根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)．算出原水合肼溶液的物質(zhì)的量濃度為1.25mol/L．

Answer 1

分析 （1）水合肼可用含NaOH的NaClO溶液氧化尿索[CO（NH₂）₂]溶液制得，根據(jù)元素守恒和電荷守恒書寫離子方程式；
（2）水合肼（N₂H₄•H₂O）在空氣中可吸收CO₂，產(chǎn)生煙霧，所以在制備水合肼時要排盡裝置中的空氣，水合肼是一種強還原劑，所以在制備水合肼時要將含NaOH的NaClO溶液向尿索[CO（NH₂）₂]溶液中滴加；
（3）用水合胼從氯化銀中回收金屬銀時，生成一種一鹵代氮化物（N₂H₅Cl）和一種無毒的氣體單質(zhì)應為氫氣，根據(jù)元素守恒可寫出該反應的化學方程式；
（4）水合肼具有強堿性，且水合肼是一種強還原劑，據(jù)此選擇脫水劑；
（5）該實驗收集裝置缺陷是少一個尾氣吸收裝置，可以在錐 形瓶后加一個裝有堿石灰的干燥管，吸收尾氣；
（6）①標準I₂溶液有氧化性，所以要裝在酸式滴定管中，用蒸餾水洗滌滴定管之后，未用標準液潤洗，會使標準液被稀釋，據(jù)此判斷對實驗結(jié)果的影響；
②根據(jù)題意與5.00mL水合肼溶液反應的I₂的物質(zhì)的量為$\frac{100}{20}$×0.100 0mol•L^-1×0.025L=0.0125mol，根據(jù)方程式N₂H₄•H₂O+H₂SO₄+6NaHCO₃+2I₂═N₂↑+6CO₂↑+Na₂SO₄+4NaI+7H₂O可計算出水合肼的物質(zhì)的量，進而確定其濃度；

解答 解；（1）水合肼可用含NaOH的NaClO溶液氧化尿索[CO（NH₂）₂]溶液制得，反應的離子方程式為2OH^-+ClO^-+CO（NH₂）₂=N₂H₄•H₂O+Cl^-+CO₃^2-，
故答案為：2OH^-+ClO^-+CO（NH₂）₂=N₂H₄•H₂O+Cl^-+CO₃^2-；
（2）水合肼（N₂H₄•H₂O）在空氣中可吸收CO₂，產(chǎn)生煙霧，所以向三頸瓶中加入溶液之前，應先從右側(cè)導管中通入氮氣，以排盡裝置中的空氣，水合肼是一種強還原劑，所以在制備水合肼時要將含NaOH的NaClO溶液向尿索[CO（NH₂）₂]溶液中滴加，所以分液漏斗中盛裝的藥品是含NaOH的NaClO溶液，
故答案為：排盡裝置中的空氣；含NaOH的NaClO溶液；
（3）用水合胼從氯化銀中回收金屬銀時，生成一種一鹵代氮化物（N₂H₅Cl）和一種無毒的氣體單質(zhì)應為氫氣，根據(jù)元素守恒可知該反應的化學方程式為4AgCl+5N₂H₄•H₂O═4N₂H₅Cl+4Ag+N₂ ↑+5H₂O，
故答案為：4AgCl+5N₂H₄•H₂O═4N₂H₅Cl+4Ag+N₂ ↑+5H₂O；
（4）水合肼具有強堿性，且水合肼是一種強還原劑，脫水劑可用氧化鈣，故選C；
（5）該實驗收集裝置缺陷是少一個尾氣吸收裝置，可以在錐 形瓶后加一個裝有堿石灰的干燥管，吸收尾氣，
故答案為：在錐 形瓶后加一個裝有堿石灰的干燥管，吸收尾氣；
（6）①標準I₂溶液有氧化性，所以要裝在酸式滴定管中，用蒸餾水洗滌滴定管之后，未用標準液潤洗，會使標準液被稀釋，會使測得結(jié)果偏高，
故答案為：酸式；偏高；
②根據(jù)題意與5.00mL水合肼溶液反應的I₂的物質(zhì)的量為$\frac{100}{20}$×0.100 0mol•L^-1×0.025L=0.0125mol，根據(jù)方程式N₂H₄•H₂O+H₂SO₄+6NaHCO₃+2I₂═N₂↑+6CO₂↑+Na₂SO₄+4NaI+7H₂O可計算出水合肼的物質(zhì)的量為$\frac{1}{2}×$0.0125mol=0.00625mol，所以原水合肼溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.00625mol}{0.005L}$=1.25mol/L，
故答案為：1.25mol/L．

點評 本題考查水合肼的制備，涉及制備原理、物質(zhì)的分離提純、實驗條件控制、對操作分析評價等，是對基礎(chǔ)知識的綜合考查，需要學生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等．