Question

【題目】一種制備N2H4·H2O（水合肼）和無水Na2SO3的主要實驗流程如下：

已知：溫度超過40 ℃，Cl2與NaOH溶液反應會生成副產物NaClO3。

⑴“反應Ⅰ”中NaOH應過量且同時減慢通入Cl2的速率，目的是______。

⑵常溫時，將Cl2通入NaOH溶液中，一段時間后溶液中將有NaClO3生成，原因是______。

⑶寫出“反應Ⅱ”中NaClO與(NH2)2CO反應的化學方程式：______。

⑷“反應Ⅲ”中會有氣體______（填化學式）生成，檢驗有該氣體的方法是______。

⑸圖所示為Na2SO3的溶解度隨溫度的變化曲線，由質量分數為10%的Na2SO3溶液制取無水Na2SO3的方法是______。

Answer 1

【答案】提高Cl2的吸收率，防止Cl2污染環(huán)境 Cl2與NaOH溶液反應放熱 NaClO＋(NH2)2CO＋2NaOH＝Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl CO2 將氣體先通過足量的酸性KMnO4溶液，再通過澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則存在CO2，若不變渾濁，則不存在CO2 將溶液加熱濃縮至有大量晶體析出，在高于34℃條件下趁熱過濾

【解析】

由實驗流程可知反應I為氯氣和氫氧化鈉溶液的反應，生成NaClO，為避免生成NaClO3，應控制溫度在40C以下，生成的NaClO與尿素反應生成N2H4H2O和Na2CO3，可用蒸餾的方法分離出N2H4H2O，副產品Na2CO3溶液中通入過量二氧化硫，得到NaHSO3，加入氫氧化鈉，可制得Na2SO3。

(1)Cl2有毒，通入過快未反應的氯氣會污染空氣，NaOH應過量，可增加對氯氣的吸收效率，

答案為：提高Cl2的吸收率，防止Cl2污染環(huán)境；

⑵Cl2與NaOH溶液反應放熱，溫度超過40 ℃，Cl2與NaOH溶液反應會生成副產物NaClO3，

答案為：Cl2與NaOH溶液反應放熱

⑶寫出“反應Ⅱ”中堿性條件下，NaClO與尿素反應生成N2H4H2O和Na2CO3，化學方程式：NaClO＋(NH2)2CO＋2NaOH＝Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl，

答案為：NaClO＋(NH2)2CO＋2NaOH＝Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl；

⑷根據分析，副產品Na2CO3溶液中通入過量二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸酸性強于碳酸，與碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，檢驗有二氧化碳存在首先要排除二氧化硫氣體的干擾，方法是將氣體先通過足量的酸性KMnO4溶液，再通過澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則存在CO2，若不變渾濁，則不存在CO2，

答案為：將氣體先通過足量的酸性KMnO4溶液，再通過澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則存在CO2，若不變渾濁，則不存在CO2。

⑸由質量分數為10%的Na2SO3溶液加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，由圖象可知在高于34℃條件下趁熱過濾，可得到無水Na2SO3。

答案為：加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，由圖象可知在高于34℃條件下趁熱過濾。