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【題目】水合肼(N2H4·H2O)是一種強還原性的堿性液體，常用作火箭燃料。利用尿素法生產水合肼的原理為CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。

實驗1：制備NaClO溶液(己知：3NaClO2NaCl+NaClO3)。

（1）圖甲裝置Ⅰ中燒瓶內發(fā)生反應的離子方程式為________________________。

（2）用NaOH固體配制溶質質量分數(shù)為30%的NaOH溶液時，所需玻璃儀器有_______________。

（3）圖甲裝置Ⅱ中用冰水浴控制溫度的目的是________________________。

實驗2：制取水合肼

（4）圖乙中若分液漏斗滴液速度過快，部分N2H4·H2O會參與A 中反應并產生大量氮氣，降低產品產率，該過程中反應生成氮氣的化學方程式為__________________。充分反應后，蒸餾A中溶液即可得到水合肼的粗產品。

實驗3：測定餾分中水合肼的含量

（5）稱取餾分3.0g，加入適量NaHCO3固體(滴定過程中，調節(jié)溶液的pH 保持在6.5 左右)，加水配成250mL溶液，移出25.00mL置于錐形瓶中，并滴加2~3 滴淀粉溶液。用0.15mol·L-1的碘的標準溶液滴定。(已知：N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)

①滴定操作中若不加入適量NaHCO3固體，則測量結果會___________“偏大”“ 偏小”“ 無影響”)。

②下列能導致餾分中水合肼的含量測定結果偏高的是___________(填字母)。

a.錐形瓶清洗干凈后未干燥

b.滴定前，滴定管內無氣泡，滴定后有氣泡

c.讀數(shù)時，滴定前平視，滴定后俯視

d.盛標準液的滴定管水洗后，直接裝標準液

③實驗測得消耗I2溶液的平均值為20.00mL，餾分中水合肼(N2H4·H2O)的質量分數(shù)為___________________。

【答案】 MnO2+4H++Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 量筒、燒杯、玻璃棒 防止NaClO分解，影響水合肼的產率 N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl 偏大 d 25%

【解析】試題分析：由圖可知，裝置I由二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣；裝置II由氯氣和氫氧化鈉溶液制備次氯酸鈉；裝置III是尾氣處理裝置；圖乙中的由CO(NH2)2與NaOH、NaClO反應制備水合肼。

實驗1：制備NaClO溶液(己知：3NaClO2NaCl+NaClO3)。

（1）圖甲裝置Ⅰ中燒瓶內發(fā)生反應的離子方程式為MnO2+4H++Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。

（2）用NaOH固體配制溶質質量分數(shù)為30%的NaOH溶液時，所需玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒。

（3）由題中信息(己知：3NaClO2NaCl+NaClO3)可知，圖甲裝置Ⅱ中用冰水浴控制溫度的目的是防止NaClO分解，影響水合肼的產率。

實驗2：制取水合肼

（4）圖乙中若分液漏斗滴液速度過快，部分N2H4·H2O會參與A中反應并產生大量氮氣，降低產品產率，該過程中反應生成氮氣的化學方程式為N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl。充分反應后，蒸餾A中溶液即可得到水合肼的粗產品。

實驗3：測定餾分中水合肼的含量

（5）稱取餾分3.0g，加入適量NaHCO3固體(滴定過程中，調節(jié)溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250mL溶液，移出25.00mL置于錐形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液。用0.15mol·L-1的碘的標準溶液滴定。(已知：N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)

①水合肼(N2H4·H2O)是一種強還原性的堿性液體，滴定操作中若不加入適量NaHCO3固體控制溶液的pH，則碘會在堿性條件下發(fā)生歧化反應而消耗較多的碘，所以測量結果會偏大。

②下列實驗操作：a.錐形瓶清洗干凈后未干燥，不影響測定結果；b.滴定前，滴定管內無氣泡，滴定后有氣泡，則標準液的體積讀數(shù)偏��；c.讀數(shù)時，滴定前平視，滴定后俯視，則標準液的體積讀數(shù)偏��；d.盛標準液的滴定管水洗后，直接裝標準液，則標準液會被殘留的水稀釋，從而消耗標準液的體積偏大。綜上所述，能導致餾分中水合肼的含量測定結果偏高的是d。

③實驗測得消耗I2溶液的平均值為20.00mL，由反應的化學方程式N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O可知，n(N2H4H2O)=n(I2)==0.0015mol，餾分中水合肼(N2H4·H2O)的質量分數(shù)為25%。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】工業(yè)上用含錳廢料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)與煙氣脫硫進行聯(lián)合處理并制備MnSO4的流程如下：

已知：25℃時，部分氫氧化物的溶度積常數(shù)(Ksp)如下表所示。

氫氧化物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Cu(OH)2

Mn(OH)2

Ksp

1.3×10-33

4.0×10-38

2.2×10-20

1.9×10-14

請回答：

(1)沉淀1的化學式為__________________。

(2)室溫下，調節(jié)pH為5.試通過計算說明此時Al3+、Fe3+已沉淀完全，理由是_________。(NH4)2S的電子式為________________；“凈化”時，加入(NH4)2S的作用為___________________。

(3)“酸化、還原”中，發(fā)生的所有氧化還原反應的離子方程式為__________________。

(4)已知：濾液3中除MnSO4外，還含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲線如下圖所示。

據(jù)此判斷，操作“I”應為蒸發(fā)濃縮、____________、洗滌、干燥。

(5)工業(yè)上可用電解酸性MnSO4溶液的方法制備MnO2，其陽極反應式為________________。

(6)25.35 g MnSO4·H2O樣品受熱分解過程的熱重曲線(樣品質量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。

①300℃時，所得固體的化學式為______________________。

②1150℃時，反應的化學方程式為___________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】一定條件下的某可逆反應，其正反應速率υ(正)和逆反應速率υ(逆)隨時間的變化如圖所示，下列判斷正確的是( )

A.t1時刻，υ(正)< υ(逆)
B.t2時刻，υ(正)> υ(逆)
C.t3時刻，υ(正)= υ(逆)
D.t4時刻，υ(正)= υ(逆)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】Ⅰ.下表1是室溫下，幾種弱酸的電離平衡常數(shù)(Ka) 和弱堿的電離平衡常數(shù)(Kb)

表1

酸或堿

電離常數(shù)(ka或kb)

CH3COOH

1.75×l0-5

檸檬酸 (H3C6H5O7)

Kal=7.4×l0-4

Ka2=1.73×10-5

Ka3=4.0×l0-7

NH3·H2O

Kb=1.75×l0-5

請回答下面問題：

（1）用蒸餾水稀釋0.1mol/L的醋酸溶液，下列選項中一定變小的是____________

A. B.c(H+) C.c(OH-)·c(H+) D.

（2）CH3COONH4的水溶液 呈_________(選填“酸性”、“ 中性”、“ 堿性”)。

（3）濃度為0.10mol/L檸檬酸氫二鈉(Na2HC6H5O7) 溶液顯________(填“酸”、“ 中”、“ 堿”)性，通過計算說明其原因____________。

Ⅱ.（1）乙醇是重要的化工產品和液體燃料，可以利用下列反應制取乙醇。2CO2(g)-6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2Og) △H=akJ/mol，在一定壓強下，測得上述反應的實驗數(shù)據(jù)如下表。

溫度（K）

CO2轉化率

n（H2）/n（CO2）

500

600

700

800

1.5

45%

33%

20%

12%

2.0

60%

43%

28%

/td>

15%

3.0

83%

62%

37%

22%

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：

①上述反應的α__________0(填“大于” 或“小于”)。

②在一定溫度下，提高氫碳(即)比。平衡常數(shù) K值________(填“增大”、“ 減小”、或“不變”)。

（2） 催化劑存在的條件下，在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H2，同樣可制得乙醇(可逆反應)。該反應過程中能量變化如圖所示：

在一定溫度下，向上述密閉容器中加入1molCO、3molH2及固體催化劑，使之反應。平衡時，反應產生的熱量為QkJ，若溫度不變的條件下，向上述密閉容器中加入4molCO、12molH2及固體催化劑，平衡時，反應產生的熱量為wkJ，則w的范圍為___________。

（3）以乙醇蒸氣、空氣、氫氧化鈉溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池，其工作原理與甲烷燃料電池原理相類似。該電池中負極上的電極反應式是__________________。使用上述乙醇燃料電池電解(Pt 電極)一定濃度的Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應式為____________________，陰極產生的物質A 的化學式為____________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】硼的無機化學問題比周期表里任何一種元素都更復雜和變化多端。

(1)基態(tài)B原子的價電子軌道表達式為___________________，第二周期第一電離能比B高的元素有_______種。

(2) B易形成配離子，如[B(OH)4]－、[BH4]－等。[B(OH)4]－的結構式為__________ (標出配位鍵)，其中心原子的 VSEPR模型名稱為________，寫出[BH4]－的兩種等電子體_____________________。

(3)圖1表示偏硼酸根的一種無限長的鏈式結構，其化學式可表示為____________(以n表示硼原子的個數(shù))，圖2表示的是一種五硼酸根離子，其中B原子的雜化方式為__________。

圖1

圖2

圖3

(4)硼酸晶體是片層結構，圖3表示的是其中一層的結構。同一層微粒間存在的作用力有______________；同一片層劃分出的一個二維晶胞（平行四邊形）含有_______個H3BO3分子。

（5）1892年，化學家已用Mg還原B2O3制得硼單質。Mg屬六方最密堆積，其晶胞結構如圖4所示，若在晶胞中建立如圖5所示的坐標系，以A為坐標原點，把晶胞的底邊邊長和高都視作單位1，則B、E 、C的坐標分別為B（1，0，0）、E（0，1，0）C（0，0，1），請寫出D點的坐標：D:__________________

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】根據(jù)下列物質的轉化，回答下列問題：

（1）乙烯的結構式為：。
（2）寫出化合物官能團的化學式及名稱：
B中含官能團名稱；D中含官能團名稱。
（3）寫出反應類型
①反應；②反應；③反應。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】TiO2和CaTiO3都是光電轉化材料，某研究小組利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量SiO2等雜質）來制備，并利用黃鉀礬(KFe3(SO4)2(OH)6)回收鐵的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）“氧化酸解”的實驗中，控制反應溫度為150℃，不同氧化劑對鈦鐵礦酸解率的影響如圖所示。50min時，要求酸解率大于85%，所選氧化劑應為____________；采用H2O2做氧化劑時，其效率低的原因可能是_______________________。

（2）“氧化酸解”的濾液①中加入尿素CO(NH2)2， TiO2+轉化為TiO2，寫出相應的離子方程式_____________________，使用尿素而不直接通入NH3的原因是_____________。

（3）寫出“高溫煅燒”中由TiO2制備CaTiO3的化學方程式________________。

（4）使Fe3+恰好沉淀完全時，溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1，列式計算此時溶液的pH________。（Fe(OH)3的Ksp=1.0×10-39、水的Kw=1.0×10-14 mol2·L-2）

（5）黃鉀釩為沉淀為晶體，含水量很少。回收Fe3+時，不采用加入氨水調節(jié)pH制得Fe(OH)3的原因是_________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】樹枝化聚合物在生物、醫(yī)藥、催化和光電功能材料等領域有廣泛的應用。有機化合物G（3，5-二溴苯甲酸乙酯）是合成樹枝化聚合物的重要原料，由A(甲苯)制備H的一種合成路線如下：

回答下列問題：

（1）E的化學名稱為__________。

（2）C的結構簡式為____________，F(xiàn)中的官能團名稱是__________。

（3）A生成B的反應類型為________。

（4）由F生成G的化學方程式為___________________________________。

（5）G的同分異構體中能同時滿足下列條件的共有________種（不含立體異構）；

①溴直接與苯環(huán)相連，

②苯環(huán)只有3個取代基，

③存在酯基官能團。

（6）寫出用乙苯為原料制備化合物的合成路線____________（其他試劑任選）。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】二甲醚又稱甲醚，簡稱DME，熔點-141.5℃，沸點-24.9℃，與石油液化氣(LPG)相似，被譽為“21世紀的清潔燃料”。制備原理如下：

Ⅰ.由天然氣催化制備二甲醚：

①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1

Ⅱ.由合成氣制備二甲醚：

②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.7kJ·mol-1

③2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3

回答下列問題：

（1）若甲烷和二甲醚的燃燒熱分別是890.3kJ·mol-1、1453.0 kJ·mol-1；1mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收44.0kJ的熱量。反應③中的相關的化學健鍵能數(shù)據(jù)如表：

化學鍵

H-H

C-O

H-O(水)

H-O(醇)

C-H

E/(kJ mol-1)

436

343

465

453

413

則△H1=_________kJ·mol-1 △H3=_________ kJ·mol-1

（2）反應③的化學平衡常數(shù)表達式為______________。制備原理Ⅰ中，在恒溫、恒容的密閉容器中合成，將氣體按n(CH4)：n(O2)=2：1混合，能正確反映反應①中CH4的體積分數(shù)隨溫度變化的曲線是_________________。下列能表明反應①達到化學平衡狀態(tài)的是_______________。

a.混合氣體的密度不變

b.反應容器中二甲醚的百分含量不變

c.反應物的反應速率與生成物的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比

d.混合氣體的壓強不變

（3）有人模擬制備原理Ⅱ，在500K時的2L的密閉容器中充入2molCO和6molH2，8min達到平衡，平衡使CO的轉化率為80%，c(CH3OCH3)=0.3mol·L-1，用H2表示反應②的速率是__________；可逆反應③的平衡常數(shù)K3=_________。若在500K時，測得容器中n(CH3OH)=n(CH3OCH3)，此時反應③v(正)___v(逆)，說明原因____________________。

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