满分5 > 高中化学试题 >

当氨分子中的三个氢原子依次被其它原子或基团取代时,所形成的化合物叫做氨的衍生物。...

当氨分子中的三个氢原子依次被其它原子或基团取代时,所形成的化合物叫做氨的衍生物。主要有N2H4()HN3(叠氮化氢,溶于水称为叠氮酸)NH2OH(羟胺)。水合肼(N2H4·H2O)是制备叠氮化钠(NaN3)的原料,而叠氮化钠又是汽车安全气囊最理想的气体发生剂的原料。下面是工业水合肼法制备叠氮化钠的工艺流程。

资料:①水合肼有毒且不稳定,具有强还原性和强碱性;

②有关物质的物理性质如下表:

物质

甲醇

水合肼

亚硝酸甲酯

叠氮化钠

熔点()

-97

-40

-17

275(410℃:易分解)

沸点()

64.7

118.5

-12

 

 

 

回答下列问题:

I.合成水合肼。实验室合成水合肼装置如下图所示,NaClO碱性溶液与尿素CO(NH2)2水溶液在400C以下反应一段时间后,再迅速升温至1100℃继续反应可以制得水合肼。

(1)实验中通过滴液漏斗向三颈瓶中缓慢滴加NaClO碱性溶液,不能反向滴加的原因是______________;制取N2H4•H2O的离子方程式为_______________________

II.制备叠氮化钠。实验室可利用下图中所示的装置及药品制备叠氮化钠。

(2)①根据实验发现温度在20℃左右反应的转化率最高,因此可釆取的措施是_______________;流程中蒸馏A溶液时,装置中旋塞K1K2K3的开关情况是_______________________

②写出该方法制备叠氮化钠的化学方程式:________________________

(3)流程中由B溶液获得叠氮化钠产品的实验步骤为____________________,减压过滤,晶体用乙醇洗涤23次后,干燥。

(4)化工生产中,多余的叠氮化钠常使用次氯酸钠溶液处理,在酸性条件下,二者反应可生成无毒的气体。若处理6.5gNaN3,理论上需加入0.5mol•LNaClO溶液_____________mL

III.羟胺(NH2OH)是一种还原剂,可以通过下列过程得到:乙烯和N2O4气体混合后,光照,发生加成反应,得到化合物AA结构对称,所有相同元素的原子化学环境相同。A在某浓度的硫酸溶液中回馏,可得到化合物B,同时得到COCO2组成的混合气体(相对氢气密度为18)。经分析,B为不含碳元素的硫酸盐,其硫和氧元素的质量分数分别为19.51%58.54%。若将A换成CH3CH2NO2进行类似的反应,也能得到B,但没有气体放出。B在液氨中即得到NH2OH

(5)NH2OH具有弱碱性,可与酸反应生成盐,该盐阳离子的电子式为_______________

(6)写出A→B的化学方程式________________________

 

防止过量的NaClO溶液氧化水合肼 ClO−+CO(NH2)2+2OH−=Cl−+N2H4⋅H2O+CO32− 20℃冷水浴或缓慢通入气体等 关闭K1、K2,打开K3 CH3ONO+N2H4•H2O+NaOH═CH3OH+NaN3+3H2O 蒸发结晶 100 CH2NO2CH2NO2+H2SO4→CO+CO2+(NH3OH)2SO4 【解析】 实验室合成水合肼装置如下图所示,NaClO碱性溶液与尿素CO(NH2)2水溶液在400℃以下反应一段时间后,再迅速升温至1100℃继续反应可以制得水合肼,发生反应的离子方程式为:ClO−+CO(NH2)2+2OH−=Cl−+N2H4⋅H2O+CO32−;NaNO2溶液与CH3OH在硫酸作用下发生反应2CH3OH+2NaNO2+H2SO4(浓)=2CH3ONO+Na2SO4+2H2O生成亚硝酸甲酯(CH3ONO),亚硝酸甲酯(CH3ONO)与氢氧化钠水合肼混合液反应生成甲醇和叠氮化钠,反应方程式为:CH3ONO+N2H4•H2O+NaOH═CH3OH+NaN3+3H2O;结合甲醇和叠氮化钠的熔沸点不同,利用蒸馏的方法分离出甲醇和叠氮化钠,则B溶液为叠氮化钠溶液,最后进行结晶、抽滤、洗涤、干燥获得产品叠氮化钠,据此分析解答I、II。 III.乙烯和N2O4气体混合后,光照,发生加成反应生成A,A的结构对称,所有相同元素的原子化学环境相同,则发生反应为:CH2=CH2+ N2O4→CH2NO2CH2NO2,得到化合物A为CH2NO2-CH2NO2;A在某浓度的硫酸溶液中回馏,可得到化合物B,同时得到CO和CO2组成的混合气体(相对氢气密度为18),则混合和气体的平均相对分子质量为18×2=36,利用十字相乘法,,则,经分析,B为不含碳元素的硫酸盐,其硫和氧元素的质量分数分别为19.51%和58.54%,设B中含有S原子个数为x,O原子个数为y, B的摩尔质量为M,则×100%=19.51%,×100%=58.54%,两式相除可得:=,即B中含有1个S原子时,O原子为6,硫酸根中硫与氧的原子个数比为1:4,说明阳离子结构中含有氧, B的相对分子质量M==164,因为NH2OH具有弱碱性,可结合H+得到NH3OH+,则B应为(NH3OH)2SO4,(NH3OH)2SO4在液氨中反应得到NH2OH和NH4+;若将A换成CH3CH2NO2进行类似的反应,也能得到B,但没有气体放出,反应方程式为CH3CH2NO2+ H2SO4→(NH3OH)2SO4+C4H6O2,据此分析解答。 I.(1)根据资料信息,水合肼有毒且不稳定,具有强还原性和强碱性,NaClO具有强氧化性,能氧化水合肼,为防止过量的NaClO氧化水合肼,不能反向滴加;NaClO、CO(NH2)2在碱性条件下反应生成水合肼、氯离子和碳酸根离子,离子方程式为ClO−+CO(NH2)2+2OH−=Cl−+N2H4⋅H2O+CO32−; II.(2)①根据实验发现温度在20℃左右反应的转化率最高,但是该反应属于放热反应,因此可以采取的措施是:20℃冷水浴或缓慢通入气体等;流程中蒸馏A溶液时,溶液A进行蒸馏的合理操作顺序是:关闭K1、K2,打开K3; ②根据分析可知,制备叠氮化钠的化学方程式:CH3ONO+N2H4•H2O+NaOH═CH3OH+NaN3+3H2O; (3)流程中由B溶液获得叠氮化钠产品的实验步骤为蒸发结晶,减压过滤,晶体用乙醇洗涤2〜3次后,干燥; (4)根据描述,NaN3应该被氧化为无毒的N2,同时ClO−被还原为Cl−,因此每个NaN3在反应中需要失去1个电子,每个ClO−在反应中可以得到2个电子,二者的物质的量之比为2:1 ,则发生的反应为:ClO−+2N3-+2H+= Cl−+3N2↑+H2O,NaN3的物质的量n==0.1mol,则需要ClO−的物质的量为0.05mol,因此需要次氯酸钠溶液体积V==0.1L=100mL; III.(5)羟胺(NH2OH)是氨的衍生物,可以看做氨气中的一个氢原子被羟基取代后形成的物质,NH2OH具有弱碱性,类比氨气与HCl生成NH4Cl的反应,则羟胺(NH2OH)可与酸反应生成离子化合物HONH3Cl,则离子化合物NH3OHCl由[NH3HO]+和Cl-构成,该盐阳离子的电子式为; (6)由题意,A在某浓度的硫酸溶液中回馏,可得到化合物B,生成的CO和CO2的物质的量之比,反应方程式为:CH2NO2CH2NO2+H2SO4→CO+CO2+(NH3OH)2SO4。
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

硅及其化合物是重要的材料,应用范围很广。请回答下列问题:

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:

①用石英砂和焦炭高温加热时有碳化硅生成,该反应的化学方程式为______________

②写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式:________________

SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3HCl和另一种物质,写出并配平该化学反应方程式:________________

(2)水泥属于硅酸盐工业产品,是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaOSiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:

回答下列问题:

①在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_______________,还可使用_________代替硝酸。

②沉淀A的主要成分是__________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为________

③加氨水过程中加热的目的是_______。沉淀B的主要成分为_______________(写化学式)

 

查看答案

某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu发生的氧化还原反应,实验记录如下表所示,下列说法错误的是(   

序号

实验步骤

充分振荡,加入2mL蒸馏水

充分振荡,加入2mL蒸馏水

充分振荡,加入2mL蒸馏水

实验现象

铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象

铜有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀

铜有剩余,溶液黄色褪去,变成蓝色加入蒸馏水后无白色沉淀

 

 

A.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及Fe3+被还原

B.对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ说明白色沉淀的产生可能与铜粉的量及溶液中阴离子种类有关

C.实验Ⅱ、Ⅲ中加水后c(Cu2+)相同

D.向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀

 

查看答案

已知Ka(CH3COOH)=1.7×10-5Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5。常温下,用0.01mol·L-1氨水滴定20mL浓度均为0.01mol·L-1HClCH3COOH混合溶液,相对导电能力随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列叙述错误的是(    )

A.a点的混合溶液中c(CH3COO-)约为1.7×10-5mol·L-1

B.b点的混合溶液中:c(CH3COOH)c(NH4+)

C.c点的混合溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

D.混合溶液pH=7时,加入氨水体积大于40mL

 

查看答案

我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液,充电、放电时,复合膜层间的H2O解离成H+OH-,工作原理如图所示。下列说法错误的是(   

A.a膜是阳离子膜,b膜是阴离子膜

B.放电时负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-

C.充电时CO2在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸

D.外电路中每通过1mol电子,复合膜层间有1mol H2O解离

 

查看答案

尿素在生产生活中应用非常广泛,2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)是工业上合成氮肥尿素的主要方法,在生产条件下,单位时间内获得尿素的产量与压强及n(NH3)n(CO2)的关系如图甲所示。当氨碳比n(NH3)n(CO2)=4时,CO2的转化率随时间的变化关系如图乙所示。下列说法不正确的是

A.NH3CO2表示速率,v(NH3)v(CO2)=2:1

B.若开始投料按照n(NH3)n(CO2)21投料,平衡后若压缩容器的体积,则再次平衡时c(NH3)比压缩前小

C.A点的逆反应速率小于B点的正反应速率

D.由图乙可知NH3的平衡转化率为30

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.