水合肼作为一种重要的精细化工原料,在农药、医药及有机合成中有广泛用途。用尿素法制备水合肼,可分为两个阶段,第一阶段为低温氯化阶段,第二阶段为高温水解阶段,总反应方程式为:(NH 2 ) 2 CO +NaClO+2NaOH → H 2 N—NH 2 ·H 2 O+NaCl+Na 2 CO 3 。 主要副反应:N 2 H 4 +2NaClO= N 2 ↑+2H 2 O+2NaCl △H<0 3NaClO=' 2NaCl' +NaClO 3 △H>0 CO(NH 2 ) 2 +2NaOH= 2NH 3 ↑+Na 2 CO 3 △H>0 【深度氧化】:(NH 2 ) 2 CO+3NaClO= N 2 ↑+3NaCl+CO 2 ↑+2H 2 O △H<0 实验步骤: 步骤1.向30%的NaOH溶液中通入Cl 2 ,保持温度在30℃以下,至溶液显浅黄绿色停止通Cl 2 。 步骤2.静置后取上层清液,检测NaClO的浓度。 步骤3.倾出上层清液,配制所需浓度的NaClO和NaOH的混合溶液。 步骤4.称取一定质量尿素配成溶液,置于冰水浴。将一定体积步骤3配得的溶液倒入分液漏斗中,慢慢滴加到尿素溶液中,0.5h左右滴完后,继续搅拌0.5h。 步骤5.将步骤4所得溶液,加入5g KMnO 4 作催化剂,转移到三口烧瓶(装置见图),边搅拌边急速升温,在108℃回流5 min。 步骤6.将回流管换成冷凝管,蒸馏,收集( 108~114℃)馏分,得产品。 (1)步骤1温度需要在30℃以下,其主要目的是 。 (2)步骤2检测NaClO浓度的目的是 。 a.确定步骤3中需NaClO溶液体积及NaOH质量 b.确定步骤4中冰水浴的温度范围 c.确定步骤4中称量尿素的质量及所取次氯酸钠溶液体积关系 d.确定步骤5所需的回流时间 (3)尿素法制备水合肼,第一阶段为反应 (选填:“放热”或“吸热”)。 (4)步骤5必须急速升温,严格控制回流时间,其目的是 。 (5)已知水合肼在碱性条件下具有还原性(如:N 2 H 4 +2I 2 =N 2 +4HI)。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤: a.准确称取2.000g试样,经溶解、转移、等步骤,配制250mL溶液。 b.移取l0.00 mL于锥形瓶中,加入20mL水,摇匀. c.用0.l000 mol/L碘溶液滴定至溶液出现微黄色且Imin内不消失,消耗碘的标准液的体积。 d.进一步操作与数据处理 ①滴定时,碘的标准溶液盛放在 滴定管中(选填:“酸式”或“碱式”)。 ②若本次滴定消耗碘的标准溶液为18.00mL,可测算出产品中N 2 H 4 -H 2 O的质量分数为 。 ③为获得更可靠的滴定结果,步骤d中进一步操作主要是: