肼(N2H4)是氮和氢形成的一种化合物,易溶于水.工业上利用尿素法生产肼,同时得到副产品十水合碳酸钠,其工艺流程如下:
制肼过程的反应为:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH=N2H4+Na2CO3+NaCl+H2O.
(1)实验室若配制200g质量分数为30%的氢氧化钠溶液,需要水的体积为______mL(水的密度近似看作1g/cm3).配制时,用量筒量取所需的水,倒入装有已称量好的氢氧化钠固体的______里,用玻璃棒搅拌,使其溶解,并冷却至室温.把配好的溶液装入试剂瓶,塞好橡皮塞并______,放到指定的地方.
(2)在实验室中,将肼液Ⅰ蒸发、冷却后,会有十水合碳酸钠晶体出现,欲除去该晶体,得到肼液Ⅱ.可采用的操作为______(选填编号).
A.蒸馏??B.加水搅拌C.高温灼烧???????D.过滤
(3)十水合碳酸钠(Na2CO3?10H2O)易溶于水,水溶液呈碱性,用pH试纸测定该溶液的pH的方法是______.
(4)肼很容易与氧气反应,且反应产物无污染,故可用于除去锅炉等设备供水中溶解的氧气等.请写出肼与氧气时发生反应的化学方程式:______.
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解:
(1)实验室若配制200g质量分数为30%的氢氧化钠溶液,溶质的质量为200g×30%=60g,需要水的质量为200g-60g=140g,水的密度近似看作1g/cm3,所以折合体积是140mL.由于氢氧化钠固体具有腐蚀性,所以在称量过程中是放在烧杯中进行的,而配制溶液也需要在烧杯中进行,所以用量筒量取所需的水,倒入装有已称量好的氢氧化钠固体的 烧杯里,用玻璃棒搅拌,使其溶解,并冷却至室温.把配好的溶液装入试剂瓶,塞好橡皮塞并 贴好标签,放到指定的地方.
(2)“将肼液Ⅰ蒸发、冷却后,会有十水合碳酸钠晶体出现”这个晶体的出现,换个理解此时十水合碳酸钠是不溶的,所以欲除去该晶体,就可以进行过滤.过滤是将不溶性物质与溶剂分离开来的操作.
(3)溶液pH测定,先取样,将样品滴在pH试纸上,把pH试纸显示的颜色与标准比色卡对比,读数.
(4)肼很容易与氧气反应,且反应产物无污染,而由于肼是含有氮氢元素的,同时能与氧气反应,根据质量守恒定律以及生成物物污染,可以知道对应的生成物中含氮元素的物质一定不是氮氧化合物,只能是氮气,同时含氢的物质是水. 则肼与氧气时发生反应的化学方程式:N2H4+O2═N2+2H2O.
故