题目内容

18．水合肼（N2H4•H2O）又称水合联氨，其纯净物为无色透明的油状液体，具有强碱性和吸湿性．将水合肼通入CuO胶体中，可发生如图所示的转化．
（1）图示的转化中，②属于非氧化还原反应（填“非氧化还原反应”或“氧化还原反应”）．
（2）转化①中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：l，则X的化学式为N2．
（3）转化②中，反应一段时间后，溶液中n（OH-）增大 （填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）若①中参加反应的CuO物质的量为0.4mol，按图示转化过程进行后，④中生成的CuO物质的量也等于0.4mol，则③中参加反应的O2的物质的量与④中今加反应的NaClO的物质的量之比为1：8．

分析 （1）根据反应②中铜元素、氮元素和氢元素以及氧元素的化合价均没有变化判断；
（2）在反应①中，N2H4做还原剂，CuO做氧化剂，根据氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，据此分析X；
（3）发生Cu2O+4NH3•H2O=2Cu（NH3）2++2OH-+3H2O，碱性增强；
（4）反应③4Cu（NH3）2++8NH3+2H2O+O2=4Cu（NH3）42++4OH-、④Cu（NH3）42++2ClO-+2OH-═Cu（OH）2↓+2N2H4↑+2Cl-+2H2O，反应过程中，Cu元素化合价由+1价变为+2价，O元素化合价由0价变为-2价，根据转移电子守恒计算．

解答 解：（1）反应②中铜元素、氮元素和氢元素以及氧元素的化合价均没有变化，故为非氧化还原反应，故答案为：非氧化还原反应；
（2）在反应①中，N2H4做还原剂，CuO做氧化剂，则X为氧化产物，设X中氮元素为a价，则根据氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1有：4×（2-1）=1×2×（a-2+2），可解得a=0，即X为氮气，
故答案为：N2；
（3）转化②中的离子方程式为：Cu2O+4NH3•H2O=2Cu（NH3）2++2OH-+3H2O，故溶液中氢氧根的物质的量增大，溶液中m（OH-）增大，
故答案为：增大；
（4）在整个转化过程中满足铜元素的守恒，故若①中参加反应的CuO物质的量为0.4mol，按图示转化过程进行后，④中生成的CuO物质的量也等于0.4mol，
反应③4Cu（NH3）2++8NH3+2H2O+O2=4Cu（NH3）42++4OH-，若①中参加反应的CuO物质的量为0.4mol，根据铜元素的守恒，参加n[Cu（NH3）2+]=0.4mol，参加反应的O2的物质的量n（O2）=0.1mol，反应④Cu（NH3）42++2ClO-+2OH-═Cu（OH）2↓+2N2H4↑+2Cl-+2H2O，根据铜元素的守恒，参加n[Cu（NH3）42+]=0.4mol，则④中参加反应的NaClO的物质的量n（NaClO）=0.8mol，所以③中参加反应的O2的物质的量与④中参加反应的NaClO的物质的量之比为1：8，
故答案为：1：8．

点评 本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握发生的反应及元素的化合价变化为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，（4）注意计量数与物质的量变化量关系，为该题解答难点，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．认真审题，完成下列实验探究．
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