以Cl2、NaOH、CO(NH2)2(尿素)和SO2為原料可製備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3，...

問題詳情：

以Cl2、NaOH、CO(NH2)2 (尿素)和SO2為原料可製備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3，其主要實驗流程如下：

已知：①Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O是放熱反應。

②N2H4·H2O沸點約118 ℃，具有強還原*，能與NaClO劇烈反應生成N2。

(1)如圖表示用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水製取Cl2時，陽極上產生也會產生少量的ClO2的電極反應式：________________________________；電解一段時間，當*極產生標準狀況下氣體112 mL時，停止電解，則通過陽離子交換膜的陽離子物質的量為________mol。

(2)步驟Ⅰ製備NaClO溶液時，若温度超過40℃，Cl2與NaOH溶液反應生成NaClO3和NaCl，其離子方程式為____________________________________；實驗中控制温度除用*水浴外，還需採取的措施是____________________________________。

(3)步驟Ⅱ合成N2H4·H2O的裝置如下圖所示。NaClO鹼*溶液與尿素水溶液在40 ℃以下反應一段時間後，再迅速升温至110 ℃繼續反應。實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是_________________；使用冷凝管的目的是_________________________________。

(4)步驟Ⅳ用步驟Ⅲ得到的副產品Na2CO3製備無水Na2SO3，欲測定亞硫**產品的純度設計如下實驗方案，並進行實驗。準確稱取所得亞硫**樣品m g於燒杯中，加入適量蒸餾水配成100 mL待測溶液。移取25.00 mL待測溶液於錐形瓶中，用c mol·L－1**KMnO4標準液滴定，至滴定終點。重複2次，測得消耗標準溶液的體積的平均值為V mL(假設雜質不反應)。樣品中亞硫**的質量分數為__________(用含m、c、V的代數式表示)。某同學設計的下列滴定方式中，合理的是________(夾持部分略去)(填字母序號)

【回答】

Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋    0.01    3Cl2+6OH−5Cl−+ClO3−+3H2O    緩慢通入Cl2    NaClO鹼*溶液    減少水合肼的揮發    126cV/m%    BC   

【解析】

（1）ClO2是電解飽和NaCl溶液的產物，因為a極通入NaCl飽和溶液，故a為陽極，b為*極，陽極Cl-失去電子，被氧化，生成CLO2；在*極2H2O+2e-=H2OH-,生成112mlH2的同時，生成0.01molOH-，為保持溶液中的電荷守恆，則通過陽離子交換膜的陽離子為0.01mol；

（2）若温度超過40℃，Cl2與NaOH溶液，發生歧化反應，生成NaClO3、NaCl和水，因反應是放熱反應，所以除*水浴外，還可以採取緩慢通入*氣的方法控制温度；

（3）步驟Ⅱ中的反應為次***鹼*溶液與尿素水溶液反應制備水合肼，由於水合肼具有強還原*，能與次***反應生成N2，為防止水合肼被氧化，應逐滴加入NaClO鹼*溶液；NaClO鹼*溶液與尿素水溶液在110繼續反應，水合肼的沸點為118，使用冷凝管的目的是減少水合肼的揮發；

（4）依據2MnO4- + 6H+ + 5SO32- =2Mn2+ +5SO42-+3H2O，結合題中所給的數據計算亞硫**的質量分數，並依試劑*質選擇滴定方式；

【詳解】

（1）ClO2是電解飽和NaCl溶液的產物，因為a極通入NaCl飽和溶液，故a為陽極，b為*極，陽極Cl-失去電子，被氧化，生成CLO2；陽極上產生ClO2的電極反應式：Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋；在*極2H2O+2e-=H2OH-,生成112mlH2的同時，生成0.01molOH-，為保持溶液中的電荷守恆，則通過陽離子交換膜的陽離子為0.01mol；

本題*為：Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋，0.01。

（2）若温度超過40℃，Cl2與NaOH溶液，發生歧化反應，生成NaClO3、NaCl和水，離子方程式為：3Cl2+6OH−5Cl−+ClO3−+3H2O；由於反應是放熱反應，為了控制温度，除用*水浴外，還可以緩慢的通入Cl2以控制温度；

本題*為：3Cl2+6OH−5Cl−+ClO3−+3H2O，緩慢的通入Cl2。

（3）步驟Ⅱ中，發生反應為次***鹼*溶液與尿素水溶液反應制備水合肼，由於水合肼具有強還原*，能與次***反應生成N2，為防止水合肼被氧化，應逐滴加入NaClO鹼*溶液，故通過分液漏斗滴加的是NaClO鹼*溶液，NaClO鹼*溶液與尿素水溶液在110繼續反應，水合肼的沸點為118，使用冷凝管的目的是減少水合肼的揮發；

本題*為：NaClO鹼*溶液   減少水合肼的揮發。

（4）高錳*鉀和亞硫**反應的離子方程式為2MnO4- + 6H+ + 5SO32- =2Mn2+ +5SO42-+3H2O，設mg樣品中含有NaSO3的物質的量為x,，則有2：5=4cv：x,，解得x=cvmol，所以NaSO3的質量分數為：= 126cV/m%，因KMnO4顯強氧化*，所以應選擇*式滴定管，Na2CO3是鹼*試劑應選擇鹼式滴定管，所以BC滴定方式合理；

本題*為：126cV/m%，B C。

知識點：電解原理

題型：填空題