Question

2．Ⅰ．（1）城市饮用水处理时可用二氧化氯（ClO₂）替代传统的净水剂Cl₂．工业上可用Cl₂氧化NaClO₂溶液制取ClO₂．写出该反应的离子方程式Cl₂+ClO₂^-=2ClO₂+2Cl^-．
（2）某地污水中的有机污染物主要成分是三氯乙烯（C₂HCl₃），向此污水中加入KMnO₄（高锰酸钾的还原产物为MnO₂）溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有CO₂，写出该反应的化学方程式2KMnO₄+C₂HCl₃═2KCl+2CO₂↑+2MnO₂+HCl．
Ⅱ．已知二元化合物甲可以用次氯酸钠溶液和过量的氨气制得，6.4g 甲完全燃烧得到4.48L的氮气（已折算成标准状况）．甲可以与新制Cu（OH）₂反应生成砖红色沉淀，同时生成密度为1.25g/L的无色无味的气体（已折算成标准状况）．
（1）甲的化学式为N₂H₄．
（2）写出次氯酸钠与过量氨气反应的化学方程式NaClO+2NH₃═N₂H₄+NaCl+H₂O．
甲的制备过程中氨气需要过量的理由是次氯酸钠具有强氧化性，可以氧化N₂H₄，过量的氨气防止N₂H₄被氧化．
（3）写出甲与新制Cu（OH）₂反应的化学方程式4Cu（OH）₂+N₂H₄═2Cu₂O+N₂+6H₂O．
（4）已知乙是一种与甲含有相同电子数的液态物质，它可与甲反应生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质，同时放出大量的热，则乙的电子式为．写出甲的一种用途作高能燃料．

Answer 1

分析 I．（1）Cl₂氧化NaClO₂溶液制取ClO₂，还生成NaCl；
（2）KMnO₄（高锰酸钾的还原产物为MnO₂）溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有CO₂，还生成KCl、HCl；
Ⅱ．（1）6.4g甲完全燃烧得到4.48L的氮气（已折算成标准状况），则甲中含有N元素；甲可以与新制Cu（OH）₂反应生成砖红色沉淀，砖红色沉淀为Cu₂O，同时生成密度为1.25g/L的无色无味的气体，该气体含有N元素，其相对分子质量=1.25×22.4=28，故该气体为N₂，由由元素守恒可知，反应还生成水，且甲中还含有H元素，4.48L氮气的物质的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，其质量=0.2mol×28g/mol=5.6g，故6.4g甲中H元素质量=6.4g-5.6g=0.8g，故H原子物质的量=$\frac{0.8g}{1g/mol}$=0.8mol，则甲中N、H原子数目之比=0.2mol×2：0.8mol=1：2，故甲为N₂H₄；
（2）次氯酸钠与过量氨气反应生成N₂H₄，根据氧化还原反应可知，还生成NaCl，根据元素守恒可知有水生成；次氯酸钠具有强氧化性，可以氧化N₂H₄，过量的氨气防止N₂H₄被氧化；
（3）N₂H₄与新制Cu（OH）₂反应生成氧化亚铜、氮气与水；
（4）乙是一种与甲含有相同电子数的液态物质，它可与甲反应生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质，同时放出大量的热，则乙为H₂O₂．

解答 解：I．（1）Cl₂氧化NaClO₂溶液制取ClO₂，还生成NaCl，离子反应为Cl₂+ClO₂^-=2ClO₂+2Cl^-，故答案为：Cl₂+ClO₂^-=2ClO₂+2Cl^-；
（2）KMnO₄（高锰酸钾的还原产物为MnO₂）溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有CO₂，还生成KCl、HCl，化学反应方程式为2KMnO₄+C₂HCl₃═2KCl+2CO₂↑+2MnO₂+HCl，
故答案为：2KMnO₄+C₂HCl₃═2KCl+2CO₂↑+2MnO₂+HCl；
Ⅱ．（1）6.4g甲完全燃烧得到4.48L的氮气（已折算成标准状况），则甲中含有N元素；甲可以与新制Cu（OH）₂反应生成砖红色沉淀，砖红色沉淀为Cu₂O，同时生成密度为1.25g/L的无色无味的气体，该气体含有N元素，其相对分子质量=1.25×22.4=28，故该气体为N₂，由由元素守恒可知，反应还生成水，且甲中还含有H元素，4.48L氮气的物质的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，其质量=0.2mol×28g/mol=5.6g，故6.4g甲中H元素质量=6.4g-5.6g=0.8g，故H原子物质的量=$\frac{0.8g}{1g/mol}$=0.8mol，则甲中N、H原子数目之比=0.2mol×2：0.8mol=1：2，故甲为N₂H₄，
故答案为：N₂H₄；
（2）次氯酸钠与过量氨气反应生成N₂H₄，根据氧化还原反应可知，还生成NaCl，根据元素守恒可知有水生成，反应方程式为：NaClO+2NH₃═N₂H₄+NaCl+H₂O；次氯酸钠具有强氧化性，可以氧化N₂H₄，过量的氨气防止N₂H₄被氧化；
故答案为：NaClO+2NH₃═N₂H₄+NaCl+H₂O；次氯酸钠具有强氧化性，可以氧化N₂H₄，过量的氨气防止N₂H₄被氧化；
（3）N₂H₄与新制Cu（OH）₂反应生成氧化亚铜、氮气与水，反应方程式为：4Cu（OH）₂+N₂H₄═2Cu₂O+N₂+6H₂O，
故答案为：4Cu（OH）₂+N₂H₄═2Cu₂O+N₂+6H₂O；
（4）乙是一种与甲含有相同电子数的液态物质，它可与甲反应生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质，同时放出大量的热，则乙为H₂O₂，其电子式为：，N₂H₄可以作高能燃料，
故答案为：；作高能燃料．

点评 本题考查无机物推断，为高频考点，属于计算推断型题目，涉及内容在中学中基本没有接触，侧重分析、计算、推断能力的综合考查，注意N、Cl及其化合物的性质及应用，综合性较强，题目难度中等．