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    2021年高考化学一轮复习讲义 第4章 知识拓展专题 N2H4、H3PO2及砷的化合物
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    2021年高考化学一轮复习讲义 第4章 知识拓展专题 N2H4、H3PO2及砷的化合物

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    知识拓展专题 N2H4H3PO2及砷的化合物

    1N2H4

    (1)碱性二元弱碱碱性比NH3在水中的电离方式与氨相似分两步进行N2H4H2ON2HOHN2HH2ON2HOH

    (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2N2H4·H2O2Ag===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

    2As2O3As2O5As2S3

    (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As2O36NaOH===2Na3AsO33H2OAs2O36HCl===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===2Na3AsS3As2S36NaOH===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             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

    2[2014·新课标全国卷27(3)]H3PO2的工业制法是将白磷(P4)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

    3[2017·全国卷 ,28(2)节选]工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)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0.550 0 mol·L1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===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·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===NaClN2H4·H2O Na2CO3 (4)淀粉溶液 91.67%

    解析 (1)若温度为41 ,产物中除NaClO外还有NaClO3Cl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NaClONaClO3的物质的量之比为51,结合得失电子守恒,可知ClOClOCl的化学计量之比为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,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N2H4·H2ONaClO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,NaClOCO(NH2)2NaOH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===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,可选择淀粉溶液作指示剂。根据关系式N2H4·H2O2I2n(N2H4·H2O)n(I2)×0.020 L×0.550 0 mol·L15.5×103 mol,则N2H4·H2O的质量分数为×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铜等一种以泥磷(P4和少量CaOFe2O3Al2O3CaCl2)为原料制备NaH2PO2·H2O的工艺流程如图所示

    已知P4Ca(OH)2NaOH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          (正盐酸式盐)

    (2)尾气中的PH3NaClO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)NiCl2NaH2PO2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Ag2SO4Ba(OH)2溶液除去其中Cl加入的Ag2SO4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)PH32ClOOH===H2PO2ClH2O 蒸发浓缩 冷却结晶 (3)2NiCl2NaH2PO22H2O===2NiH3PO4NaCl3HCl (4)CaCO3Al(OH)3 (5)过量Ag会氧化H2PO (6)H2PO4e2H2O===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H3PO2HH2POH2PO不能再电离,则NaH2PO2为正盐。(2)根据题中所给信息,PH3NaClO反应生成NaH2PO2NaCl,反应的离子方程式为PH32ClOOH===H2PO2ClH2O,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,NiCl2Ni元素转化成Ni单质,H2PO转化为H3PO4,氯化物应有NaCl,依据得失电子守恒写出2NiCl2NaH2PO22NiH3PO4NaCl,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,配平得2NiCl2NaH2PO22H2O===2NiH3PO4NaCl3HCl(4)pH过程中可除去Ca2AlOCO2与碱反应生成COCOCa2反应生成CaCO3AlOCO2H2O反应可生成Al(OH)3,因此滤渣2的成分是CaCO3Al(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Ag2SO4溶液不宜过量太多,否则过量的Ag会氧化H2PO(6)NaH2PO2具有较强的还原性,用惰性电极进行电解时,阳极上H2PO失电子,其阳极反应式为H2PO4e2H2O===H3PO43H

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