1、知识拓展专题N2H4的性质及应用1碱性：二元弱碱，碱性比NH3弱。在水中的电离方式与氨相似，分两步进行：N2H4H2ON2HOH、N2HH2ON2HOH。2强还原性：水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，如2N2H4H2O2Ag=2Ag2NHN22H2O；能被氧气、H2O2等氧化，可用作喷气式发动机推进剂、火箭燃料等。1实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为 。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。联氨是一种常用的还原剂 ，向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是 。答案NaClO2NH3=N2H4NaClH2ON2H6(HSO4)2固体逐渐变
2、黑，并有气泡产生2(2020杭州质检)联氨(N2H4)为二元弱碱，无色液体，是一种应用广泛的化工原料，根据物质的类别，解答下列问题：(1)它在水中的电离方程式与氨相似，联氨的第一步电离方程式为_。(2)写出联氨与相等物质的量的硫酸反应，生成可溶性离子化合物(硫酸肼)的离子方程式为_。(3)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似，但分步水解，写出盐酸肼第一步水解的离子方程式为_。答案(1)N2H4H2ON2HOH(2)N2H4H=N2H(3)N2HH2O(N2H5H2O)H3(2019广东惠州4月模拟)利用尿素制备N2H4H2O(水
3、合肼)的实验流程如图1所示：已知：氯气与烧碱溶液的反应是放热反应；N2H4H2O有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。(1)步骤制备NaClO溶液时，若温度为41 ，测得产物中除NaClO外还含有NaClO3，且两者物质的量之比为51，该反应的离子方程式为 。(2)实验中，为使步骤中反应温度不高于40 ，除可采用冷水浴之外，还可采取的措施是 。(3)步骤合成N2H4H2O(沸点118.5 )的装置如图2所示。NaClO碱性溶液与尿素CO(NH2)2(沸点196.6 )水溶液在40 以下反应一段时间后，再迅速升温至110 继续反应。使用冷凝管的目的是 。滴液漏斗内的试剂是 ；若滴液漏斗内液
4、体滴加过快，发生的副反应的化学方程式为 ；将滴液漏斗内的液体加入三颈烧瓶内的操作是 。写出流程图中生成水合肼反应的化学方程式： 。(4)蒸馏得到水合肼粗产品，称取馏分0.300 0 g，加水配成20.0 mL溶液，在一定条件下，用0.550 0 molL1的碘的标准溶液滴定。已知：N2H4H2O2I2=N24HIH2O。滴定时，选用的指示剂为 。达到滴定终点时消耗碘的标准溶液20.00 mL，馏分中N2H4H2O的质量分数为_(保留4位有效数字)。答案(1)8Cl216OH=5ClOClO10Cl8H2O(2)减缓Cl2的通入速率(3)冷凝回流水合肼，提高水合肼的产率NaClO碱性溶液N2H4
5、H2O2NaClO=N23H2O2NaCl打开滴液漏斗颈上的玻璃塞，再拧开下面的活塞使漏斗内的液体缓缓流下NaClOCO(NH2)22NaOH=NaClN2H4H2O Na2CO3(4)淀粉溶液91.67%解析(1)若温度为41 ，产物中除NaClO外还有NaClO3，Cl元素的化合价均升高，则还应有部分Cl元素的化合价降低，即有NaCl生成，根据NaClO和NaClO3的物质的量之比为51，结合得失电子守恒，可知ClO、ClO、Cl的化学计量数之比为5110，故反应的离子方程式为8Cl216OH=5ClOClO10Cl8H2O。(2)氯气与烧碱溶液的反应是放热反应，可通过减缓Cl2的通入速率
6、，避免反应过于剧烈放出大量的热而导致反应温度高于40 。(3)使用冷凝管，可起到冷凝回流、减少挥发损失、提高水合肼产率的作用。为了避免生成的N2H4H2O与NaClO剧烈反应生成N2，需要控制NaClO碱性溶液的滴加速率和量，则实验中通过滴液漏斗滴加的溶液应是NaClO碱性溶液；若滴液漏斗内液体滴加过快，发生已知信息中的反应，即N2H4H2O2NaClO=N23H2O2NaCl，放出滴液漏斗的液体，需要先打开滴液漏斗颈上的玻璃塞，然后拧开下面的活塞。根据流程图，NaClO和CO(NH2)2在NaOH溶液中反应生成水合肼和碳酸钠，反应的化学方程式为NaClOCO(NH2)22NaOH=NaClN2H4H2ONa2CO3。(4)淀粉遇碘单质变蓝，因此有碘单质参与反应或生成时，可选择淀粉溶液作指示剂。根据关系式N2H4H2O2I2，n(N2H4H2O)n(I2)0.020 L0.550 0 molL15.5103 mol，则N2H4H2O的质量分数为100%91.67%。
