Question

12．肼（N₂H₄）的性質(zhì)類似于氨氣，易溶于水，是塑料、橡膠發(fā)泡劑的原料．將肼蒸汽通入CuO膠體中，可發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化
（1）圖示的轉(zhuǎn)化中，屬于非氧化還原反應(yīng)的是②（填序號(hào)）．
（2）轉(zhuǎn)化①中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1，則X的化學(xué)式為N₂．
（3）轉(zhuǎn)化②中，反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液中m（OH^-）增大（填“增大”“減小”或“不變”）
（4）加入NaClO時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Cu（NH₃）₄²⁺+2ClO^-+2OH^-═Cu（OH）₂↓+2N₂H₃↑+2Cl^-+2H₂O．該反應(yīng)需在80℃以上進(jìn)行，其目的除加快反應(yīng)速率外，還有使氫氧化銅分解、降低肼的溶解度，促使其從溶液中逸出．
（5）若①中參加反應(yīng)的CuO物質(zhì)的量為0.4mol，按圖示轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行后，④中生成的CuO物質(zhì)的量也等于0.4mol，則③中參加反應(yīng)的O₂的物質(zhì)的量與④中參加反應(yīng)的NaClO的物質(zhì)的量之比為1：8．

Answer 1

分析 （1）非氧化還原反應(yīng)即無(wú)元素化合價(jià)變化的反應(yīng)；
（2）在反應(yīng)①中，N₂H₄做還原劑，CuO做氧化劑，根據(jù)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1，據(jù)此分析X；
（3）發(fā)生Cu₂O+4NH₃•H₂O=2Cu（NH₃）₂⁺+2OH^-+3H₂O，堿性增強(qiáng)；
（4）溫度高時(shí)氫氧化銅分解，且氣體溶解度隨溫度升高而降低；
（5）反應(yīng)③4Cu（NH₃）₂⁺+8NH₃+2H₂O+O₂=4Cu（NH₃）₄²⁺+4OH^-、④Cu（NH₃）₄²⁺+2ClO^-+2OH^-═Cu（OH）₂↓+2N₂H₄↑+2Cl^-+2H₂O，反應(yīng)過程中，Cu元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?2價(jià)，O元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算．

解答 解：（1）非氧化還原反應(yīng)即無(wú)元素化合價(jià)變化的反應(yīng)，反應(yīng)②中銅元素、氮元素和氫元素以及氧元素的化合價(jià)均沒有變化，故為非氧化還原反應(yīng)，
故答案為：②；
（2）在反應(yīng)①中，N₂H₄做還原劑，CuO做氧化劑，則X為氧化產(chǎn)物，設(shè)X中氮元素為a價(jià)，則根據(jù)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1有：4×（2-1）=1×2×（a-2+2），可解得a=0，即X為氮?dú)猓?br />故答案為：N₂；
（3）轉(zhuǎn)化②中的離子方程式為：Cu₂O+4NH₃•H₂O=2Cu（NH₃）₂⁺+2OH^-+3H₂O，故溶液中氫氧根的物質(zhì)的量增大，溶液中m（OH^-）增大，
故答案為：增大；
（4）溫度高時(shí)氫氧化銅分解，且氣體溶解度隨溫度升高而降低，從而促進(jìn)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即該反應(yīng)需在80℃以上進(jìn)行，降低肼的溶解度，促使其從溶液中逸出，
故答案為：使氫氧化銅分解；降低肼的溶解度，促使其從溶液中逸出；
（5）在整個(gè)轉(zhuǎn)化過程中滿足銅元素的守恒，故若①中參加反應(yīng)的CuO物質(zhì)的量為0.4mol，按圖示轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行后，④中生成的CuO物質(zhì)的量也等于0.4mol，
反應(yīng)③4Cu（NH₃）₂⁺+8NH₃+2H₂O+O₂=4Cu（NH₃）₄²⁺+4OH^-，若①中參加反應(yīng)的CuO物質(zhì)的量為0.4mol，根據(jù)銅元素的守恒，參加n[Cu（NH₃）₂⁺]=0.4mol，
參加反應(yīng)的O₂的物質(zhì)的量n（O₂）=0.1mol，反應(yīng)④Cu（NH₃）₄²⁺+2ClO^-+2OH^-═Cu（OH）₂↓+2N₂H₄↑+2Cl^-+2H₂O，根據(jù)銅元素的守恒，參加n[Cu（NH₃）₄²⁺]=0.4mol，則④中參加反應(yīng)的NaClO的物質(zhì)的量n（NaClO）=0.8mol，所以③中參加反應(yīng)的O₂的物質(zhì)的量與④中參加反應(yīng)的NaClO的物質(zhì)的量之比為1：8，
故答案為：1：8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的反應(yīng)及元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，（5）注意計(jì)量數(shù)與物質(zhì)的量變化量關(guān)系，為該題解答難點(diǎn)，題目難度中等．