题目
水合肼是一种重要的精细化工原料,纯品为无色透明的油状液体,在高温下分解,水合肼具有还原性,在农药、医药及有机合成中有广泛用途。 用尿素法制备水合肼,反应方程式为:CO(NH2)2+NaClO+2NaOH=N2H4•H2O+NaCl+Na2CO3 实验步骤: 步骤1.向30%的NaOH溶液中通入Cl2,保持温度在30℃以下,至溶液显浅黄绿色停止通Cl2.静置,检测NaClO的浓度后,倾出上层清液,配制所需浓度的NaClO和NaOH的混合溶液. 步骤2.称取一定质量尿素配成溶液,置于冰水浴.将一定体积步骤1配得的溶液倒入分液漏斗中,慢慢滴加到尿素溶液中(如图),0.5h左右滴完. 步骤3.在三口烧瓶(见图)中加入5g KMnO4作催化剂,急速升温,在108℃回流5min,制取粗产品. (1)配制30%的NaOH溶液需要的玻璃仪器有___________、__________和烧杯。 (2)用如图装置制取NaClO。 ①Ⅱ中的导管a的作用是___________。 ②已知3NaClO2NaCl+NaClO3,Ⅱ中用冰水浴控制温度在30℃以下,其主要目的是________。 ③氯气中含有氯化氢,能降低NaClO产率,除去杂质气体的试剂是__________。 (3)步骤2中若将尿素滴加到NaClO中,降低水合肼的产率,原因是________(用化学方程式表示)。 (4)步骤1中检测NaClO浓度的目的是__________。 (5)N2H4有较强的还原性,在银的提取过程中有重要的应用,N2H4可以直接还原AgCl得到银单质,反应的化学方程式是____________。
答案:【答案】 (1). 量筒 (2). 玻璃棒 (3). 平衡气压 (4). 防止较高温度下生成副产物NaClO3 (5). 饱和食盐水 (6). N2H4·H2O+2NaClO=N2+2NaCl+3H2O (7). 计算尿素的质量 (8). N2H4+4AgCl=N2+4Ag+4HCl 【解析】(1)配制30%的NaOH溶液,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解(可用量筒量取水加入烧杯),并用玻璃棒搅拌,加速溶解.冷却后转移支试剂瓶中备用,故需要用到的玻璃仪器有:量筒、玻璃棒和烧杯;(2)①Ⅱ中的导管a的作用是平衡气压;②已知次氯酸在较高温度时反应生成氯化钠和氯酸钠:3NaClO2NaCl+NaClO3,为防止较高温度下生成副产物,Ⅱ中用冰水浴控制温度在30℃以下;③因氯气与水发生:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,则氯气难溶于饱和食盐水,但HCl极易溶于水,可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体;(3)步骤2中将NaClO溶液慢慢滴加到尿素中,不能将尿素滴加到NaClO溶液中的理由是N2H4·H2O具有还原性,若将尿素滴加到NaClO溶液中,NaClO过量氧化N2H4·H2O,降低水合肼的产率,其反应的化学方程式为:N2H4·H2O+2NaClO=N2+2NaCl+3H2O;(4)步骤1中检测NaClO浓度的目的是计算与一定体积的NaClO反应的尿素的质量;(5)N2H4可以直接还原AgCl得到银单质,反应的化学方程式是:N2H4+4AgCl=N2+4Ag+4HCl。