Question

【題目】疊氮化鈉(NaN3)是汽車安全氣囊最理想的氣體發(fā)生劑原料。下面是工業(yè)水合肼法制備疊氮化鈉的工藝流程：

已知 NaN3 能與 AgNO3 反應(yīng)生成白色難溶于水的 AgN3；有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)℃	沸點(diǎn)℃	溶解性
CH3OH	-97	64.7	與水互溶
水合肼(N2H4H2O)	2	113.5	與水、醇互溶，不溶于乙醚和氯仿
亞硝酸甲酯(CH3ONO)	-17	-12	溶于乙醇、乙醚
疊氮化鈉(NaN3)	410(易分解)	——	易溶于水，難溶于醇，不溶于乙醚

請(qǐng)回答：

(1)步驟Ⅰ中NaNO2與稀硫酸發(fā)生副反應(yīng)生成兩種氣體的離子方程式為：________；步驟Ⅱ中生成NaN3的化學(xué)方程式為：____________。

(2)實(shí)驗(yàn)室模擬步驟II 實(shí)驗(yàn)裝置如圖(裝置中冷卻水省略，下同)：

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度在20℃左右反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率最高，但是該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，因此可以采取的措施是_______________________。

②圖中X處連接的最合適裝置應(yīng)為下圖中的______ 。

(3)步驟Ⅳ對(duì)溶液 B 加熱蒸發(fā)至溶液體積的，NaN3 結(jié)晶析出。

①步驟Ⅴ可以______________洗滌晶體。

A.水 B.乙醇 C.乙醇水溶液 D.乙醚

②沉淀滴定法測(cè)定產(chǎn)品純度，是以淡黃色K2CrO4溶液作指示劑，將AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入樣品溶液，至少量Ag2CrO4出現(xiàn)，即溶液呈淡紅色為終點(diǎn)。AgNO3溶液要裝在棕色的酸式滴定管里進(jìn)行滴定，理由是_________________________。

③下列操作或判斷合理的是__________。

A．滴定管和移液管管尖不可接觸錐形瓶內(nèi)壁

B．滴定時(shí)滴液速度應(yīng)先快后慢，接近終點(diǎn)時(shí)一滴一搖

C．滴定過程中可用蒸餾水將錐形瓶壁上粘附的溶液沖下

D．滴定終點(diǎn)時(shí)，若未等滴定管液面穩(wěn)定就讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高

Answer 1

【答案】2NO2-+2H+=NO↑+NO2↑+H2O N2H4+CH3ONO+NaOH=NaN3+CH3OH+2H2O 冷水浴或緩慢通入氣體等 C B AgNO3溶液溶液顯酸性，且AgNO3 易見光分解，濃度下降，使測(cè)定不準(zhǔn) BCD

【解析】

由制備流程可知，NaNO2溶液和甲醇在稀硫酸溶液中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ生成CH3ONO，步驟Ⅱ中制備疊氮化鈉的操作是在三頸瓶中進(jìn)行，制備疊氮化鈉的操作是打開K1、K2，關(guān)閉K3，發(fā)生反應(yīng)ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4H2O+CO32-，在氫氧化鈉水合肼混合溶液得到A溶液為NaN3和CH3OH的混合溶液，反應(yīng)方程式為CH3ONO+N2H4+NaOH=NaN3+CH3OH+2H2O，通過蒸餾得到甲醇和B溶液，步驟Ⅳ對(duì)溶液B加熱蒸發(fā)至NaN3結(jié)晶析出，抽濾、乙醇洗滌干燥得到產(chǎn)品，以此來解答。

(1)步驟Ⅰ中 NaNO2與稀硫酸發(fā)生副反應(yīng)生成兩種氣體的離子方程式為2NO2-+2H+=NO↑+NO2↑+H2O；步驟Ⅱ中生成 NaN3的化學(xué)方程式為CH3ONO+N2H4+NaOH=NaN3+CH3OH+2H2O；

(2)①反應(yīng)在20℃左右反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率最高，故應(yīng)控制溫度20℃左右，可以20℃(冷)水浴(或緩慢通入CH3ONO氣體）；

②X處連接的最合適裝置應(yīng)是冷凝裝置，冷凝效果用直行冷凝管好，還需要連接導(dǎo)管，故合理選項(xiàng)是C；

(3)①步驟Ⅴ是洗滌晶體表面的雜質(zhì)，洗滌過程中防止NaN3溶解，水合肼與水、醇互溶，不溶于乙醚和氯仿，亞硝酸甲酯溶于乙醇、乙醚，選擇乙醇來洗滌晶體表面的雜質(zhì)，故合理選項(xiàng)是B；

②由于AgNO3水解使溶液顯酸性，且見光易分解，導(dǎo)致濃度下降，使測(cè)定不準(zhǔn)，AgNO3溶液要裝在棕色的酸式滴定管里進(jìn)行滴定；

③A．滴定接近終點(diǎn)時(shí)，滴定管的尖嘴可接觸錐形瓶內(nèi)壁，可使滴定管流出的液體充分反應(yīng)，滴定管管尖可接觸錐形瓶內(nèi)壁，A錯(cuò)誤；

B．終點(diǎn)時(shí)加入過快可能加入過量，滴定時(shí)應(yīng)先快后慢，當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)一滴一搖，防止試劑過量，B正確；

C．滴定過程中用少量蒸餾水將錐形瓶內(nèi)避粘附的溶液沖下，對(duì)待測(cè)液物質(zhì)的量沒有影響，滴定結(jié)果無影響，C正確；

D．若未等滴定管液面穩(wěn)定就讀數(shù)，內(nèi)壁溶液未回流，讀取的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積可能會(huì)增大，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高，D正確；

故合理選項(xiàng)是BCD。