第四章 知识拓展专题 N2H4、H3PO2及砷的化合物（2021高考化学一轮复习资料）.docx

1、知识拓展专题知识拓展专题 N2H4、H3PO2及砷的化合物及砷的化合物 1N2H4 (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：N2H4 H2ON2H 5OH 、N 2H 5H2O N2H2 6OH 。 (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 2N2H4 H2O 2Ag =2Ag2NH 4N22H2O；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。 2As2O3、As2O5和 As2S3 (1)As2O3俗称砒霜，微溶于水生成亚砷酸(H3AsO3)，可被过氧化氢氧化成砷酸(H3AsO4)，属 于两性氧化物：

2、As2O36NaOH=2Na3AsO33H2O，As2O36HCl=2AsCl33H2O。 (2)As2O5遇热不稳定，在熔点(300 )附近即失去 O 变成 As2O3。 (3)As2S3俗称雌黄，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As2S33Na2S=2Na3AsS3，As2S3 6NaOH=Na3AsS3Na3AsO33H2O。也可以与 SnCl2、发烟盐酸反应转化为雄黄(As4S4)： 2As2S32SnCl24HCl=As4S42SnCl42H2S。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成 As2O3。 1(2016 全国卷，26 改编)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

3、 。 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=N2H4NaClH2O N2H6(HSO4)2 固体逐渐变黑，并有气泡产生 22014新课标全国卷，27(3)H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与 Ba(OH)2溶液反应生 成 PH3气体和 Ba(H2PO2)2，后者再与 H2SO4反应。写出白磷与 Ba(OH)2溶液反应的化学方程 式： 。 答案 2P43Ba(OH)26H2O=3Ba(H2PO2)22PH3 32017全国卷 ,28(2)节选工业上常将含砷废渣(主要成分为 A

4、s2S3)制成浆状，通入 O2氧 化 ， 生 成H3AsO4和 单 质 硫 。 写 出 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式： 。 答案 2As2S35O26H2O=4H3AsO46S 4(2019 广东惠州 4 月模拟)利用尿素制备 N2H4 H2O(水合肼)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； N2H4 H2O 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

5、 40 ，除可采用冷水浴之外，还可采取的措施 是 。 (3)步骤合成 N2H4 H2O(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 mol L

6、 1 的碘的标准溶液滴定。已知： N2H4 H2O2I2=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 N2H4 H2O 的质量分数为 (保留 4 位有效数字)。 答案 (1)8Cl216OH =5ClOClO 310Cl 8H 2O (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 H2O2NaClO=N23H2O 2NaCl 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=NaClN2H4 H2O Na2CO3 (4)淀粉溶

7、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 3、Cl 的化学计量之比为 5110，故反应的离 子方程式为 8Cl216OH =5ClOClO 310Cl 8H 2O。 (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，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。

8、为了 避免生成的 N2H4 H2O 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 N2H4 H2O2NaClO=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)2 2NaOH=NaClN2H4 H2ONa2CO3。(4)淀粉遇碘单质变蓝，因此有碘单质参与反应或 生成时，可

9、选择淀粉溶液作指示剂。根据关系式 N2H4 H2O2I2，n(N2H4 H2O)1 2n(I2) 1 2 0.020 L0.550 0 mol L 1 5.510 3 mol ， 则 N2H4 H2O的 质 量 分 数 为 5.510 3 mol50 g mol1 0.300 0 g 100%91.67%。 5(2020 成都 3 月二诊)NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水，水溶液呈中性，具有强还原性，可用 于化学镀银、镍、铜等。一种以泥磷(含 P4和少量 CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备 NaH2PO2 H2O 的工艺流程如图所示： 已知：P4与 Ca(OH)2、Na

10、OH 的反应主要有 .3Ca(OH)22P46H2O=3Ca(H2PO2)22PH3 .3NaOHP43H2O=3NaH2PO2PH3 (1)已知 H3PO2是一元中强酸，NaH2PO2是 (填“正盐”或“酸式盐”)。 (2)尾气中的 PH3被 NaClO 溶液吸收可生成 NaH2PO2，离子方程式为 ， 从吸收液中获得 NaH2PO2 H2O 的操作为 、 、过滤、洗涤和干燥。 (3)用 NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀 Ni，同时生成 H3PO4和氯化物的化学方程式为 。 (4)“滤渣 2”的主要成分为 (填化学式)。 (5)“过滤 2”的滤液需要用 Ag2SO4、Ba(OH)2溶液除

11、去其中 Cl ，加入的 Ag 2SO4溶液不宜过 量太多，其主要原因是 。 (6)在工业上，可以用惰性电极电解 NaH2PO2溶液制取磷酸，请写出其阳极反应式： 。 答案 (1)正盐 (2)PH32ClO OH=H 2PO 22Cl H 2O 蒸发浓缩 冷却结晶 (3)2NiCl2NaH2PO22H2O=2NiH3PO4NaCl3HCl (4)CaCO3、Al(OH)3 (5)过量 的 Ag 会氧化 H 2PO 2 (6)H2PO 24e 2H 2O=H3PO43H 解析 (1)H3PO2是一元中强酸，在溶液中部分电离生成氢离子和酸根离子，电离方程式为 H3PO2H H 2PO 2，H2PO

12、2不能再电离，则 NaH2PO2为正盐。(2)根据题中所给信息，PH3 与 NaClO 反应生成 NaH2PO2和 NaCl，反应的离子方程式为 PH32ClO OH=H 2PO 2 2Cl H 2O，从吸收液中获得 NaH2PO2 H2O，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。 (3)根据题意，NiCl2中 Ni 元素转化成 Ni 单质，H2PO 2转化为 H3PO4，氯化物应有 NaCl，依 据得失电子守恒写出 2NiCl2NaH2PO2 2Ni H3PO4NaCl，产物有 H3PO4，说明该溶 液呈酸性， 左边少 O 元素， 补 H2O， 右边少 H 元素和 Cl 元素， 补 HCl

13、， 配平得 2NiCl2NaH2PO2 2H2O=2Ni H3PO4NaCl3HCl。(4)“ 调 pH” 过程中可除去 Ca2 和 AlO 2，CO2与碱 反应生成 CO2 3，CO 2 3与 Ca 2反应生成 CaCO 3，AlO 2与 CO2、H2O 反应可生成 Al(OH)3，因 此“ 滤渣 2” 的成分是 CaCO3和 Al(OH)3。(5)根据题干信息，NaH2PO2具有强还原性，可用于 化学镀银，Ag 具有氧化性，因此加入 Ag 2SO4溶液不宜过量太多，否则过量的 Ag 会氧化 H2PO 2。(6)NaH2PO2具有较强的还原性，用惰性电极进行电解时，阳极上 H2PO 2失电子，其 阳极反应式为 H2PO 24e 2H 2O=H3PO43H 。