熱點(diǎn)專攻12肼的性質(zhì)及應(yīng)用熱點(diǎn)精講1.肼的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)(1)肼的分子結(jié)構(gòu)(2)肼的物理性質(zhì)①肼又稱聯(lián)氨,是一種無色油狀液體,具有與氨相似的氣味,毒性很大。②肼和水能按任意比例互相混溶,形成穩(wěn)定的水合肼N2H4·H2O和含水31%的恒沸物,沸點(diǎn)121℃。③肼與乙醇互溶,但不溶于乙醚和苯。熱點(diǎn)精練1.(2023·全國新課標(biāo)卷)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物為催化中心,可將NH2OH與NH3轉(zhuǎn)化為肼(NH2NH2),其反應(yīng)歷程如下所示。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.NH2OH、NH3和H2O均為極性分子B.反應(yīng)涉及N—H、N—O鍵斷裂和N—N鍵生成C.催化中心的Fe2+被氧化為Fe3+,后又被還原為Fe2+D.將NH2OH替換為ND2OD,反應(yīng)可得ND2ND2D解析

NH2OH、NH3、H2O分子中正負(fù)電荷中心不重合,三種分子均為極性分子,A正確;從反應(yīng)歷程看,NH2OH中存在N—O鍵斷裂、NH3分子中存在N—H鍵斷裂,NH2NH2中存在N—N鍵的生成,B正確;反應(yīng)過程中,Fe2+先失去電子轉(zhuǎn)移至NH2OH的N原子上,又被

還原,C正確;根據(jù)反應(yīng)歷程可知:產(chǎn)物中兩部分—NH2分別來自NH2OH和氨氣,將NH2OH替換為ND2OD反應(yīng)得到ND2NH2,D錯(cuò)誤。2.利用尿素制備N2H4·H2O(水合肼)的實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。

圖1已知:①氯氣與燒堿溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。②N2H4·H2O有強(qiáng)還原性,能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。(1)步驟Ⅰ制備NaClO溶液時(shí),若溫度為41℃,測得產(chǎn)物中除NaClO外還含有NaClO3,且兩者物質(zhì)的量之比為5∶1,該反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)中,為使步驟Ⅰ中反應(yīng)溫度不高于40℃,除可采用冰水浴之外,還可采取的措施是_______________________。

減緩Cl2的通入速率

(3)步驟Ⅱ合成N2H4·H2O(沸點(diǎn)118.5℃)的裝置如圖2所示。堿性NaClO溶液與尿素[CO(NH2)2](沸點(diǎn)196.6℃)溶液在40℃以下反應(yīng)一段時(shí)間后,再迅速升溫至110℃繼續(xù)反應(yīng)。圖2①使用冷凝管的目的是___________________________________。

②分液漏斗內(nèi)的試劑是________________;若分液漏斗內(nèi)液體滴加速率過快,發(fā)生的副反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________;將分液漏斗內(nèi)的液體加入三頸燒瓶內(nèi)的操作是__________________________________________________________________。③寫出生成水合肼的化學(xué)方程式:_______________________。

冷凝回流水合肼,提高水合肼的產(chǎn)率

堿性NaClO溶液

N2H4·H2O+2NaClO══N2↑+3H2O+2NaCl打開分液漏斗頸上的玻璃塞,再擰開下面的活塞使漏斗內(nèi)的液體緩緩流下

(4)蒸餾得到水合肼粗產(chǎn)品,稱取餾分0.3000g,加水配成20.00mL溶液,在一定條件下,用0.5500mol·L-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。已知:N2H4·H2O+2I2═N2↑+4HI+H2O。①滴定時(shí),選用的指示劑為______________。

②達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,餾分中N2H4·H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(保留4位有效數(shù)字)。

淀粉溶液

91.67%解析

(1)若溫度為41

℃,產(chǎn)物中除NaClO外還有NaClO3,Cl的化合價(jià)均升高,則還應(yīng)有部分Cl的化合價(jià)降低,即有NaCl生成,根據(jù)NaClO和NaClO3的物質(zhì)的量之比為5∶1,結(jié)合得失電子守恒,可知ClO-、

、Cl-的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為5∶1∶10,故反應(yīng)的離子方程式為(2)氯氣與燒堿溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng),可通過減緩Cl2的通入速率,避免反應(yīng)過于劇烈放出大量的熱而導(dǎo)致反應(yīng)溫度高于40

℃。(3)①使用冷凝管,可起到冷凝回流、減少揮發(fā)損失、提高水合肼產(chǎn)率的作用。②為了避免生成的N2H4·H2O與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2,需要控制堿性NaClO溶液的滴加速率,則實(shí)驗(yàn)中通過分液漏斗滴加的溶液應(yīng)是堿性NaClO溶液;若分液漏斗內(nèi)液體滴加速率過快,發(fā)生已知信息②中的反應(yīng),即N2H4·H2O+2NaClO═N2↑+3H2O+2NaCl。放出分液漏斗內(nèi)的液體,需要先打開分液漏斗頸上的玻璃塞,然后擰開下面的活塞。③NaClO和CO(NH2)2在NaOH溶液中反應(yīng)可生成水合肼和