2．肼為無色油狀液體，主要用作火箭和噴氣發(fā)動機的燃料之一，通常由水合肼（N2H4•H2O）脫水制得．常壓下，水合肼可以和水形成共沸物，具有極強的還原性，易被氧化成N2．某探究小組通過查閱文獻，利用尿素制取水合肼．反應(yīng)原理如下：CO（NH2）2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4•H2O+NaCl 
實驗一：制備NaClO溶液（基本裝置如圖1所示）
（1）寫出裝置a中所發(fā)生的離子反應(yīng)方程式：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2+Cl2↑+2H2O；
（2）某同學(xué)認為用上述方法制備的Cl2含有HCl雜質(zhì)，直接通入NaOH會引入新雜質(zhì)．這種說法是否正確不正確 （填“正確”或“不正確”），理由為因為Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，反應(yīng)生成NaCl，不會引入雜質(zhì) （結(jié)合方程式說明）．
實驗二：制取水合肼（基本裝置如圖2所示，夾持、冰水浴等裝置均省略）
稱取一定質(zhì)量尿素配成溶液倒入三頸燒瓶，并將三頸燒瓶置于冰水浴中．將裝置b中所制得的溶液注入分液漏斗，并緩慢滴入三頸燒瓶中．然后急速升溫，在102～103℃反應(yīng)5min．充分反應(yīng)后，加熱蒸餾三頸燒瓶內(nèi)的溶液，收集108～ll4℃餾分．
（3）采用“緩慢滴入”的原因是防止NaClO過量將水合肼氧化；溫度計A和B均是用來控制加熱溫度的，其中A的溫度控制范圍為108～ll4℃．
實驗三：測定餾分中水合肼的質(zhì)量分數(shù)（基本步驟如下）
a．稱取餾分5.000g，加入適量NaHC03固體，配制成100mL溶液．
b．移取10.00mL上述溶液于錐形瓶中，加入10mL水和2-3滴淀粉溶液，搖勻．
c．用0.2000mol•L-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液出現(xiàn)藍色且半分鐘內(nèi)不消失．滴定過程中，溶液的pH保持在6.5左右．記錄消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積．
d…
（4）滴定時，碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液盛放在②中（選填圖3中“①”或“②”）；
（5）水合肼與碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式N2H4•H2O+2I2=N2+4HI+H2O；
（6）若滴定消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積平均為18.00mL，餾分中水合肼的質(zhì)量分數(shù)為18.00%（保留四位有效數(shù)宇）

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣與水；
（2）利用氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)制備NaClO，反應(yīng)也生成氯化鈉，不會引入雜質(zhì)；
（3）NaClO過量會將水合肼氧化；生成水合肼 （N2H4•H2O） 進行蒸餾分離，收集108～ll4℃餾分；
（4）碘水具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡膠；
（5）N2H4•H2O具有極強的還原性，易被氧化成N2，碘水具有強氧化性，被還原生成HI；
（6）由N2H4•H2O+2I2=N2+4HI+H2O可知水合肼的物質(zhì)的量，進而計算其質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣與水，反應(yīng)離子方程式為：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2+Cl2↑+2H2O，
故答案為：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2+Cl2↑+2H2O；
（2）利用氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)制備NaClO，發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，反應(yīng)生成NaCl，不會引入雜質(zhì)，故該同學(xué)的說法不正確，
故答案為：不正確，因為Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，反應(yīng)生成NaCl，不會引入雜質(zhì)；
（3）采用“緩慢滴入”，防止NaClO過量將水合肼氧化；生成水合肼 （N2H4•H2O） 進行蒸餾分離，收集108～ll4℃餾分，溫度計A的溫度控制范圍為 108～ll4℃，
故答案為：防止NaClO過量將水合肼氧化；108～ll4℃；
（4）碘單質(zhì)具有氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡膠，則碘水應(yīng)裝在酸式滴定管中，
故答案為：②；
（5）N2H4•H2O具有極強的還原性，易被氧化成N2，碘水具有強氧化性，被還原生成HI，反應(yīng)方程式為：N2H4•H2O+2I2=N2+4HI+H2O，
故答案為：N2H4•H2O+2I2=N2+4HI+H2O；
（6）由N2H4•H2O+2I2=N2+4HI+H2O，可知100ml溶液中含有水合肼的物質(zhì)的量=0.200mol/L×0.018L×$\frac{1}{2}$×$\frac{100mL}{10mL}$=0.018mol，
水合肼（N2H4•H2O）的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{0.018mol×50g/mol}{5g}$×100%=18.00%，
故答案為：18.00%．

點評 本題考查物質(zhì)制備實驗，涉及物質(zhì)含量測定、對操作的分析評價、滴定應(yīng)用等，注意根據(jù)題目信息確定溶液添加順序，較好的考查學(xué)生對實驗原理的理解、知識遷移應(yīng)用，難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

18．某烴含有一個碳碳三鍵，與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)后，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡式為，則該烴的可能的結(jié)構(gòu)有幾種（　�。�
A．4種B．3種C．2種D．1種

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

19．實驗室預(yù)配置6mol/LH2SO4溶液，不同濃度的硫酸：
①240mL1.00mol•L-1的硫酸
②150mL3.00mol•L-1的硫酸
③足量的18.00mol•L-1的濃H2SO4
現(xiàn)有三種規(guī)格容量瓶：250mL、500mL、1000mL，配制要求：①、②兩種硫酸全部用完不足部分由③補充．請回答下列問題：
（1）選用容量瓶的規(guī)格是1000mL．
（2）需要18.00mol•L-1的濃H2SO4的體積是295mL．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．過氧化鈣（CaO2）難溶于水，在常溫下穩(wěn)定，在潮濕空氣及水中緩慢分解放出氧氣，因而廣泛應(yīng)用于漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等許多方面．如圖是以大理石（主要雜質(zhì)是氧化鐵）等為原料制取過氧化鈣（CaO2）的流程．

請回答下列問題：
（1）操作①應(yīng)包括下列操作中的A、B、E．（填序號）
A．溶解　B．過濾　C．蒸餾　D．分液　E．蒸發(fā)結(jié)晶
（2）用氨水調(diào)節(jié)pH至8～9的目的是除去Fe3+．
（3）若測得濾液C中c（CO32-）=10-3 mol/L，則Ca2+是（填“是”或“不”）沉淀完全．[已知c（Ca2+）≤10-5 mol/L時即可視為沉淀完全；Ksp（CaCO3）=4.96×10-9]
（4）若在濾液C中，加入HNO3使溶液呈酸性以得到副產(chǎn)物NH4NO3，則酸化后溶液中c（NH4+）＜c（NO3-）（填“≥”、“≤”、“＜”、“＞”或“=”）．
（5）操作②是：在低溫下，往過氧化氫濃溶液中投入無水氯化鈣進行反應(yīng)，一段時間后，再加入氫氧化鈉溶液，當(dāng)調(diào)節(jié)溶液pH至9～11，才出現(xiàn)大量沉淀．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCl2+H2O2=CaO2↓+2HCl；用簡要的文字解釋用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至9～11的原因加入NaOH溶液使上述平衡向正反應(yīng)方向，有利于CaO2沉淀的生成．
（6）已知大理石含CaCO3的質(zhì)量分數(shù)為a，m g大理石可以制得n g CaO2，請計算：CaCO3轉(zhuǎn)化為CaO2過程中，Ca原子的利用率$\frac{25n}{18am}$×100%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．亞硝酸鈉（NaNO2）是重要的防腐劑．現(xiàn)以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如圖1所示（部分夾持裝置略）．

已知：
①2NO+Na2O2→2NaNO2
②3NaNO2+3HCl→3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O
③酸性條件下，NO或NO2-都能與MnO4-反應(yīng)生成NO3-和Mn2+
回答下列問題：
（1）寫出濃硝酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式C+4HNO3（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O；
（2）B中觀察到的主要現(xiàn)象是紅棕色氣體消失，銅片溶解，溶液變藍，導(dǎo)管口有無色氣泡冒出，D裝置的作用是吸收未反應(yīng)的NO；
（3）檢驗C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的方法是取樣，加入稀鹽酸，產(chǎn)生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色；
（4）經(jīng)檢驗C產(chǎn)物中除亞硝酸鈉外還含有副產(chǎn)物碳酸鈉和NaOH，為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物應(yīng)在B、C裝置間增加裝置E，儀器E的名稱是干燥管，E中盛放的試劑應(yīng)是B（填字母）；
A．濃H2SO4        B．堿石灰          C．無水CaCl2
（5）將1.56g過氧化鈉完全轉(zhuǎn)化成為亞硝酸鈉，理論上至少需要木炭0.24g．
（6）反應(yīng)后燒瓶A中仍然存在一定量的硝酸，不能直接排放，用NaOH溶液調(diào)成中性，再用電化學(xué)降解法進行處理，電化學(xué)降解NO3-的原理如上圖2所示．25℃時，反應(yīng)進行10min，溶液的pH由7變?yōu)?2．電源正極為A（填A(yù)或B），陰極反應(yīng)式為2NO3-+6H2O+10e-=N2↑+12OH-．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

7．甲苯（）是一種重要的化工原料，能用于生產(chǎn)苯甲醛（）、苯甲酸（）等
產(chǎn)品．下表列出了有關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)，請回答：
名稱性狀熔點（℃）沸點（℃）相對密度（ρ水=1g/cm3）溶解性
水乙醇
甲苯無色液體易燃易揮發(fā) -95  110.60.8660 不溶互溶
苯甲醛 無色液體-26 179 1.0440 微溶互溶
苯甲酸 白色片狀或針狀晶體122.1 249 1.2659 微溶易溶
注：甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶．
實驗室可用如圖裝置模擬制備苯甲醛．實驗時先在三頸瓶中加入0.5g固態(tài)難溶性催化劑，再加入15mL冰醋酸和
2mL甲苯，攪拌升溫至70℃，同時緩慢加入12mL過氧化氫，在此溫度下攪拌反應(yīng)3小時．
（1）裝置a的名稱是球形冷凝管，主要作用是冷凝回流，防止甲苯揮發(fā)導(dǎo)致產(chǎn)率降低．三頸瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，此反應(yīng)的原子利用率理論上可達66.25%．
（2）經(jīng)測定，反應(yīng)溫度升高時，甲苯的轉(zhuǎn)化率逐漸增大，但溫度過高時，苯甲醛的產(chǎn)量卻有所減少，可能的原因是溫度過高時過氧化氫分解速度加快，實際參加反應(yīng)的過氧化氫質(zhì)量減小，影響產(chǎn)量．
（3）反應(yīng)完畢后，反應(yīng)混合液經(jīng)過自然冷卻至室溫時，還應(yīng)經(jīng)過過濾、蒸餾（填操作名稱）等操作，才能得到苯甲醛粗產(chǎn)品．
（4）實驗中加入過量的過氧化氫并延長反應(yīng)時間時，會使苯甲醛產(chǎn)品中產(chǎn)生較多的苯甲酸．
①若想從混有苯甲酸的苯甲醛中分離出苯甲酸，正確的操作步驟是dacb（按步驟順序填字母）．
a．對混合液進行分液                 b．過濾、洗滌、干燥
c．水層中加人鹽酸調(diào)節(jié)pH=2         d．與適量碳酸氫鈉溶液混合震蕩
②若對實驗①中獲得的苯甲酸產(chǎn)品進行純度測定，可稱取2.500g產(chǎn)品，溶于200mL乙醇配成溶液，量取所得的乙醇溶液20.00mL于錐形瓶，滴加2～3滴酚酞指示劑，然后用預(yù)先配好的0.1000moL/KOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定，到達滴定終點時消耗KOH溶液18.00mL．產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分數(shù)為87.84%．下列情況會使測定結(jié)果偏低的是ad（填字母）．
a．滴定時俯視讀取耗堿量             b．KOH標(biāo)準(zhǔn)液長時間接觸空氣
c．配置KOH標(biāo)準(zhǔn)液時仰視定容       d．將酚酞指示劑換為甲基橙溶液．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．黑火藥爆炸時發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，其中主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：
2KNO3+3C+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2S+N2↑+3CO2↑
（1）上述反應(yīng)中，原子半徑最小的元素其原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）寫出上述反應(yīng)生成物中，屬于非電解質(zhì)的物質(zhì)的電子式CO2，屬于電解質(zhì)的物質(zhì)的電子式K2S．
（3）上述反應(yīng)中，每生成1mol氧化產(chǎn)物，消耗KNO3的質(zhì)量為67.3（保留1位小數(shù)）．
（4）黑火藥爆炸后氣體產(chǎn)物中有一種能造成酸雨的物質(zhì)，它與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，能使溶液生成Mn2+而使紫紅色退去．
①氣體產(chǎn)物與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)的離子方程式5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+．
②利用如圖裝置檢驗氣體產(chǎn)物中的CO氣體，一段時間后，觀察到B中出現(xiàn)黑色的Pd沉淀，寫出B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CO+PdCl2+H2O=Pd+2HCl+CO2．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

11．下列說法中正確的是（　�。�
A．3d3表示3d能級上有3個軌道
B．ns能級的原子軌道圖都可以用右圖表示
C．1s電子云呈球形，表示電子繞原子核做圓周運動
D．電子云圖的黑點密度越大，說明核外空間電子數(shù)越多

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．磷酸鐵（FePO4•2H2O）是合成磷酸鐵鋰的前驅(qū)體．以綠礬（FeSO4•7H2O）為原料合成磷酸鐵的流程如圖所示．

回答下列問題：
（1）在溶解與酸化反應(yīng)器中需控制$\frac{n（FeS{O}_{4}•7{H}_{2}O）}{n（{H}_{3}P{O}_{4}）}$為1：3.5，其目的是：
①保證其pH=1.8；
②PO43-過量有利于析出FePO4，避免Fe3+以其它形式沉淀，提高FePO4的純度
（2）氧化釜中Fe2+被氧化的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（3）在沉淀釜中加堿需控制溶液的pH≤2.2．
①pH偏大時，產(chǎn)品的質(zhì)量較差，其原因為pH過大時主要生成氫氧化鐵沉淀（已知Ksp（FePO4）=1.3×10-22，Ksp[Fe（OH）3]=2.8×10-39）
②生成FePO4•2H2O沉淀的離子方程式為Fe3++H3OP4+2OH-=FePO4•2H2O↓+H2O
（4）陳化釜中陳化的目的是使小晶粒逐漸溶解，大晶粒逐漸長大，提高沉淀的純度．
（5）合成磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）的步驟如下：
球磨罐中加入適量蒸餾水，再加入一定量的氫氧化鋰和一定量的蔗糖使其溶解，用醋酸調(diào)節(jié)pH到9.0，最后加入一定量的FePO4•2H2O，球磨7h，再經(jīng)干燥，在700℃和氮氣的氛圍下煅燒，最后得磷酸亞鐵鋰．已知：首先發(fā)生反應(yīng)C12H22O11→12C+11H2O．
①球磨的目的是減小FePO4•2H2O顆粒大小，有利于反應(yīng)物混合均勻．
②需在氮氣氛圍下進行反應(yīng)的原因是隔絕空氣，防止二價鐵被氧化．
③寫出FePO4生成LiFePO4的化學(xué)方程式：2FePO4+2LiOH+C$\frac{\underline{\;\;\;\;\;N_{2}\;\;\;\;\;}}{700℃}$2LiFePO4+CO↑+2H2O．
（6）若測得（5）得到的產(chǎn)品中n（Li）：n（Fe）：n（P）=0.8：1：1，則產(chǎn)品中$\frac{n（F{e}^{2+}）}{n（F{e}^{3+}）}$=4：1．

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