高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)19-小專題-肼的考點(diǎn)梳理與學(xué)習(xí)

第(第(02)期學(xué)號姓名課題：寒“肼”深無極人謂藏虬龍 ——肼的考點(diǎn)梳理與學(xué)習(xí)編寫:孫向東校對:王潤芝化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”5個方面。其中素養(yǎng)3證據(jù)推理與模型認(rèn)知的要求是，能基于證據(jù)對物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過分析推理加以證實(shí)或證偽；建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系。知道可以通過分析、推理等方法認(rèn)識研究對象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系，建立認(rèn)知模型，并能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。 《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在烴的性質(zhì)與應(yīng)用主題中，有明確的內(nèi)容要求：認(rèn)識烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，比較這些有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)差異。了解烴類在日常生活、有機(jī)合成和化工生產(chǎn)中的重要作用。 如烷烴是碳的一系列氫化物，如CH4、C2H6、C3H8、C4H10……CnH2n+2。 氮和碳一樣也存在一系列氫化物，如NH3、N2H4、N3H5、N4H6……NnHn+2。其中最常見的、最?？疾榈氖荖H3和N2H4。下面我們就對N2H4的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)做一梳理。一．肼的結(jié)構(gòu)：分子式結(jié)構(gòu)式電子式N原子雜化方式球棍模型空間填充模型N2H4sp3不等性雜化所有原子不共平面〖說明〗N2H4有順式和反式兩種構(gòu)象，沿NN方向觀察，得到兩種投影：觀察方向反式 順式二．肼的物理性質(zhì)： 1．肼又叫聯(lián)氨，是無色的劇毒化合物，常態(tài)下呈無色油狀液體，氣味類似氨。2．易溶于水、醇、氨等溶劑，但不溶于乙醚和苯。3．熔點(diǎn)1.4℃，沸點(diǎn)113.5℃，密度1.004g·cm－3(25℃)4．肼的介電常數(shù)很高，液態(tài)肼的鹽溶液能導(dǎo)電。三．肼的制法： 1．由次氯酸鈉與氨反應(yīng)制?。篘aClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O2．用尿素制?。篊O(NH2)2+2NaOH+NaClONa2CO3+N2H4+NaCl+H2O3．由氨、丙酮的混合物與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物水解制取，同時得到聯(lián)氨和丙酮：4NH3+CH3COCH3+Cl2(CH3)2C(N2H2)+2NH4Cl+H2O；(CH3)2C(N2H2)+H2O(CH3)2CO+N2H4四．肼的化學(xué)性質(zhì)： 1．堿性：肼是一種二元弱堿：（肼顯堿性的機(jī)理與NH3是一樣的：NH3+H2ONH4++OH－）NH4+結(jié)構(gòu)為N2H4+H2ON2H5++OH－ Kθ8.7×10－7 N2H5+結(jié)構(gòu)為N2H5++H2ON2H62++OH－ Kθ1.9×10－14 N2H62+結(jié)構(gòu)為〖說明〗N2H4分子中每個N原子均有一對孤電子對，可與1個H+或2個H+形成配位鍵。即：N2H4+H+N2H5+，N2H4+2H+N2H62+。 肼與鹽酸、硫酸的反應(yīng)情況如下：①當(dāng)時，發(fā)生HCl+N2H4N2H5Cl②當(dāng)時，發(fā)生2HCl+N2H4N2H6Cl2③當(dāng)時，發(fā)生H2SO4+2N2H4(N2H5)2SO4④當(dāng)時，發(fā)生H2SO4+N2H4N2H6SO4⑤當(dāng)時，發(fā)生2H2SO4+N2H4N2H6(HSO4)2 2．不穩(wěn)定性： N2H4N2+2H2 3N2H4N2+4NH3 3．還原性：①N2H4+2H2O2N2↑+4H2O②N2H4+O2N2+2H2O③N2H4+2I2N2↑+4HI④N2H4+2CuON2↑+2Cu+2H2O⑤N2H4+4AgNO34Ag↓+N2↑+4HNO3⑥N2H4+4AgBrN2↑+4Ag↓+4HBr⑦N2H4+HNO22H2O+HN3（疊氮酸）⑧N2O4

+2N2H43N2+4H2O⑨5N2H4+4KMnO4+6H2SO45N2↑+4MnSO4+2K2SO4+16H2O4．配合性：N2H4中N原子上有孤對電子，因此肼可做為配體。 Co3++6N2H4[Co(N2H4)6]3+ Pt2++2NH3+2N2H4[Pt(NH3)2(N2H4)2]2+五．肼的用途：1．與四氧化二氮混合使用可當(dāng)作火箭的燃料。N2O4+2N2H43N2↑+4H2O2．壓水堆核電機(jī)組啟動時向一回路冷卻劑中注入聯(lián)氨以除去水中的氧：N2H4+O22H2O+N2↑肼是強(qiáng)還原劑，在堿性溶液中能將銀、鎳等金屬離子還原成金屬，可用于鏡面鍍銀，在塑料和玻璃上鍍金屬膜。偏二甲肼(CH3)2NNH2用作火箭燃料。肼作為高壓鍋爐給水脫氧劑，能使鍋爐內(nèi)壁的鐵銹變成磁性氯化鐵層，可減緩鍋爐銹蝕。六．學(xué)以致用：1．在結(jié)構(gòu)上N2H4和NH3的關(guān)系有如H2O2和H2O的關(guān)系，請回答下列問題：⑴N2H4能發(fā)生下列反應(yīng)：N2H4

+H3O+N2H5++H2O N2H4

+H2ON2H5++OH－N2H5++H2ON2H62++OH－ N2H5++H2ON2H4+H3O+據(jù)此可得出的結(jié)論是 。（填序號）A．肼水解顯酸性 B．肼在水中電離出H+C．肼是二元弱堿 D．肼是二元弱酸⑵N2H4和H2O2分子中孤對電子數(shù)前者和后者的關(guān)系是 。A．相等 B．大于 C．小于 D．無法確定⑶下列有關(guān)NH3、N2H4、H2O和H2O2性質(zhì)敘述正確的是 。A．H2O2熱穩(wěn)定性比H2O強(qiáng) B．NH3熱穩(wěn)定性比水強(qiáng)C．H2O2還原性比N2H4強(qiáng) D．NH3結(jié)合質(zhì)子的能力比水強(qiáng)2．室溫下向N2H4水溶液中滴加某強(qiáng)酸，溶液的pH與離子濃度關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）A．N2H4在水溶液中的第二步電離平衡常數(shù)為10－1B．N2H62++N2H42N2H5+的平衡常數(shù)為1.0×109C．N2H5Cl溶液中N2H5+的水解能力小于電離能力D．N2H6Cl2溶液中：c(Cl－)2c(N2H5+)+2c(N2H62+)3．聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列問題：⑴聯(lián)氨分子的電子式為 ，其中氮的化合價為 。⑵實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。高三化學(xué)小專題第(02)期第二張班級學(xué)號姓名 “肼的考點(diǎn)梳理”專題練習(xí)⑶ ①2O2(g)+N2(g)N2O4(l) ΔH1②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2③O2(g)+2H2(g)2H2O(g) ΔH3④2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g) ΔH4＝－1048.9kJ·mol－1上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝ ，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)? 。⑷聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。(已知：N2H4+H+N2H5+的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為 。⑸聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液，觀察到的現(xiàn)象是 。聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2 kg；與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點(diǎn)是： 。4．已知二元化學(xué)物A可以用次氯酸鈉和過量的氨氣制備，6.4gA完全燃燒得到4.48L的氮?dú)?已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。A可以與新制Cu(OH)2反應(yīng)，生成磚紅色沉淀，同時生成密度為1.25g/L的無色無味的氣體(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。請回答下列問題：⑴A的化學(xué)式為

。⑵寫出次氯酸鈉與過量的氨氣反應(yīng)生成的化學(xué)方程式

。在制備過程中需氨氣過量的理由是 。⑶寫出4與新制Cu(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式

。⑷已知在一定條件下可與等物質(zhì)的量的H2O2恰好完全反應(yīng)得到B，化合物B與A所含元素相同，摩爾質(zhì)量小于A，實(shí)驗(yàn)表明，B可能存在兩種同分異構(gòu)體。①B的化學(xué)式為

。②寫出B的可能的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)式 。5．肼是重要的化工原料，某化學(xué)興趣小組利用下列反應(yīng)制取水合肼（N2H4·H2O）：【實(shí)驗(yàn)一】制備NaClO溶液⑴將氯氣通入到盛有NaOH溶液的錐形瓶中，錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是： ?！緦?shí)驗(yàn)二】制取水合肼（實(shí)驗(yàn)裝置如圖）控制反應(yīng)溫度，將分液漏斗中溶液緩慢滴入三頸燒瓶中，充分反應(yīng)。加熱蒸餾三頸燒瓶內(nèi)溶液，收集108～114℃餾分。（已知N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl）⑵分液漏斗中的溶液是 （填序號）A．NaOH和NaClO混合溶液B．CO(NH2)2溶液選擇的理由是 ?！緦?shí)驗(yàn)三】測定餾分中肼含量水合肼具有還原性，可以生成氮?dú)?，測定水合肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可采用下列步驟：A．稱取餾分5.000g，加入適量NaHCO3固體，經(jīng)稀釋、轉(zhuǎn)移、定容等步驟，配制250mL溶液B．移取25.00mL于錐形瓶中，加入10mL水，搖勻C．用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出現(xiàn)微黃色且半分鐘內(nèi)不消失，滴定過程中，溶液的pH保持在6.5左右。記錄消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)液的體積D．進(jìn)一步操作與數(shù)據(jù)處理⑶水合肼與碘溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；滴定過程中，NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，原因是 。⑷滴定時，碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液盛放在 滴定管中（填“酸式”或“堿式”）；若本次滴定消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液為18.00mL，餾分中水合肼(N2H4·H2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。（保留三位有效數(shù)字）⑸為獲得更可靠的滴定結(jié)果，步驟d中進(jìn)一步操作主要是 。6．肼(N2H4)和亞硝酸鈉在化工生產(chǎn)及航天工業(yè)中具有十分廣泛的應(yīng)用，下圖是以液氨為原料生 產(chǎn)肼和亞硝酸鈉的工藝流程圖(肼能與水混溶，形成穩(wěn)定的N2H4·H2O)： 請回答下列問題：⑴NaNO2中N的化合價為 。⑵寫出一定條件下在NaClO溶液中通入NH3得到成品液1的化學(xué)方程式： 。⑶由成品液2得到成品固體混合物需經(jīng)過的操作步驟為。⑷亞硝酸鈉在一定條件下能與無水肼反應(yīng)生成一種鈉氮化合物和水，生成的鈉氮化合物中鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.38%。則反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為，該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是。⑸已知所得成品固體混合物中含有2種鈉鹽，若要獲得NaNO2產(chǎn)品，則需要除去的物質(zhì)為______(填化學(xué)式)；使用Pb進(jìn)行處理時，雜質(zhì)能轉(zhuǎn)變?yōu)镹aNO2，而Pb轉(zhuǎn)化成PbO，則這一處理過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。7．肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，廣泛用于火箭推進(jìn)劑、化工原料及燃料電池等方面。請回答下列問題：⑴肼是火箭的高能燃料，該物質(zhì)燃燒時生成水蒸氣和氮?dú)?，已知某些化學(xué)鍵能如下：化學(xué)鍵OHNNNHO=ON≡N鍵能/kJ·mol－1467160391498945①N2H4中氮元素的化合價為。②氣態(tài)N2H4在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為。⑵傳統(tǒng)制備肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液，該反應(yīng)的離子方程式為： 。⑶肼燃料電池原理如圖所示，左邊電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 。⑷鹽酸肼(N2H6Cl2)是一種化工原料，屬于離子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理與NH4Cl類似，但分步水解。①寫出鹽酸肼第一步水解的離子方程式 。②鹽酸肼水溶液中離子濃度的關(guān)系為 （填序號）。A．c(Cl－)>c([N2H5·H2O+])>c(H+)>c(OH－)B．c(Cl－)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH－)C．c(N2H62+)+c([N2H5·H2O+])+c(H+)=c(Cl－)+c(OH－)⑸常溫下，將0.2mol/L鹽酸與0.2mol·L－1肼的溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積變化），若測定混合液的pH=6，混合液中水電離出的H+與0.1mol/L鹽酸中水電離出的H+濃度之比為。2024小專題(02)期—肼的考點(diǎn)梳理—參考答案：1．【答案】⑴C ⑵C ⑶D2．【答案】B3．【答案】⑴－2⑵2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O⑶2ΔH3－2ΔH2－ΔH1反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體⑷8.7×10－7N2H6(HSO4)2⑸