Question

2．肼（N₂H₄）是一種無色、易溶于水和具有強(qiáng)還原性的液體，沸點(diǎn)為113.5℃．廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥等領(lǐng)域．工業(yè)上利用尿素法生產(chǎn)肼，同時(shí)得到副產(chǎn)品Na₂CO₃•10H₂O，其工藝流程如下：

完成下列填空：
制肼過程的反應(yīng)為：CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH→N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O．
（1）將Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的微粒是Cl₂、HClO、ClO^-．
（2）寫出I吸收時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Cl₂+2OH^-→ClO^-+Cl^-+2H₂O．為保證后續(xù)反應(yīng)充分，理論上需要通入氯氣與燒堿溶液的質(zhì)量之比應(yīng)為71：640．
（3）已知氯酸鈉有一定的氧化性．而在氯氣和燒堿反應(yīng)時(shí)，需控制反應(yīng)溫度防止氯酸鈉生成．原因是次氯酸鈉的氧化性強(qiáng)于氯酸鈉、節(jié)省能源．
（4）上述流程合成的Na₂CO₃•10H₂O中含有雜質(zhì)．若要檢驗(yàn)雜質(zhì)的陰離子，選擇的試劑是稀硝酸、硝酸銀溶液．
（5）Na₂CO₃•10H₂O的純度可用氣體法測(cè)定，在一定溫度和壓強(qiáng)下，還需要測(cè)定的物理量反應(yīng)前固體總質(zhì)量、氣體體積．

Answer 1

分析 （1）氯氣溶于水后大部分氯氣仍然以氯氣分子形式存在，少部分氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸是弱電解質(zhì)部分電離，依據(jù)氯水的成分解答；
（2）根據(jù)方程式的書寫和相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算考慮；
（3）次氯酸鈉的氧化性強(qiáng)于氯酸鈉；
（4）Na₂CO₃•10H₂O中含有含有氯離子；
（5）碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳．

解答 解：（1）氯氣和水反應(yīng)的方程式：Cl₂+H₂O=HClO+HCl，氯水的成分：Cl₂、HCl、H₂O，H⁺、Cl^-、ClO^-、OH^-，具有強(qiáng)氧化性的含氯元素的微粒為：Cl₂、HClO、ClO^-，故答案為：Cl₂、HClO、ClO^-；
（2）由Cl₂+H₂O=HCl+HClO，可知Cl₂與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)，氯氣先與水反應(yīng)，生成的鹽酸、次氯酸再與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以反應(yīng)物是氯氣和氫氧化鈉，生成物是氯化鈉、次氯酸鈉和水，用觀察法配平即可，所以方程式是：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，離子方程式Cl₂+2OH^-→ClO^-+Cl^-+2H₂O；根據(jù)氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)的方程式可知：投入的液氯與燒堿的質(zhì)量之比為：35.5×2：2×40=71：80，再根據(jù)方程式：CO（NH₂）₂（尿素）+NaClO+2NaOH=N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O，可知還需要?dú)溲趸�鈉兩份質(zhì)量，所以液氯與燒堿的質(zhì)量之比為71：160，$\frac{160}{0.25}$=640，故答案為：Cl₂+2OH^-→ClO^-+Cl^-+2H₂O；640；
（3）次氯酸鈉的氧化性強(qiáng)于氯酸鈉，溫度高時(shí)生成氯酸鈉，低溫可節(jié)省能源，故答案為：次氯酸鈉的氧化性強(qiáng)于氯酸鈉；節(jié)省能源；
（4）Na₂CO₃•10H₂O中含有含有氯離子，實(shí)驗(yàn)室用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)氯離子，故答案為：稀硝酸、硝酸銀溶液；
（5）碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，根據(jù)二氧化碳的體積能確定碳酸鈉的物質(zhì)的量，然后可求出Na₂CO₃•10H₂O的純度，故答案為：反應(yīng)前固體總質(zhì)量、氣體體積．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握題給信息，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，題目難度不大．