Question

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

已知 NaN3 能與 AgNO3 反應生成白色難溶于水的 AgN3；有關物質的物理性質如表：

物質	熔點℃	沸點℃	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

請回答：

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

(2)實驗室模擬步驟II 實驗裝置如圖(裝置中冷卻水省略，下同)：

①根據實驗發現溫度在20℃左右反應的選擇性和轉化率最高，但是該反應屬于放熱反應，因此可以采取的措施是_______________________。

②圖中X處連接的最合適裝置應為下圖中的______ 。

(3)步驟Ⅳ對溶液 B 加熱蒸發至溶液體積的，NaN3 結晶析出。

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沉淀滴定法測定產品純度，是以淡黃色K2CrO4溶液作指示劑，將AgNO3標準溶液滴入樣品溶液，至少量Ag2CrO4出現，即溶液呈淡紅色為終點。AgNO3溶液要裝在棕色的酸式滴定管里進行滴定，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壁

B．滴定時滴液速度應先快后慢，接近終點時一滴一搖

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．滴定終點時，若未等滴定管液面穩定就讀數會導致測定結果偏高

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，使測定不準 BCD

【解析】

由制備流程可知，NaNO2溶液和甲醇在稀硫酸溶液中發生反應Ⅰ生成CH3ONO，步驟Ⅱ中制備疊氮化鈉的操作是在三頸瓶中進行，制備疊氮化鈉的操作是打開K1、K2，關閉K3，發生反應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對溶液B加熱蒸發至NaN3結晶析出，抽濾、乙醇洗滌干燥得到產品，以此來解答。

(1)步驟Ⅰ中 NaNO2與稀硫酸發生副反應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的化學方程式為CH3ONO+N2H4+NaOH=NaN3+CH3OH+2H2O；

(2)①反應在20℃左右反應的選擇性和轉化率最高，故應控制溫度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是冷凝裝置，冷凝效果用直行冷凝管好，還需要連接導管，故合理選項是C；

(3)①步驟Ⅴ是洗滌晶體表面的雜質，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，故合理選項是B；

②由于AgNO3水解使溶液顯酸性，且見光易分解，導致濃度下降，使測定不準，AgNO3溶液要裝在棕色的酸式滴定管里進行滴定；

③A．滴定接近終點時，滴定管的尖嘴可接觸錐形瓶內壁，可使滴定管流出的液體充分反應，滴定管管尖可接觸錐形瓶內壁，A錯誤；

B．終點時加入過快可能加入過量，滴定時應先快后慢，當接近終點時，應一滴一搖，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避粘附的溶液沖下，對待測液物質的量沒有影響，滴定結果無影響，C正確；

D．若未等滴定管液面穩定就讀數，內壁溶液未回流，讀取的標準溶液體積可能會增大，會導致測定結果偏高，D正確；

故合理選項是BCD。