Question

10．肼（N₂H₄）是一种重要的液态火箭燃料，具有弱碱性和强还原性．工业上利用尿素[CO（NH₂）₂]、NaC1O在NaOH溶液中发生反应生成水合肼（N₂H₄•H₂O）、Na₂CO₃等产物．请回答：
（1）上述生成水合肼的反应中尿素是还原剂（ 填“氧化剂”或“还原剂”），反应的化学方程式为CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄•H₂O+Na₂CO₃+NaCl．
（2）肼与盐酸反应可生成N₂H₆C1₂，N₂H₆C1₂的水溶液显酸性（ 填“酸”或“碱”或“中”），用离子方程式表示其原因N₂H₆²⁺+2H₂O?N₂H₄•2H₂O+2H⁺．
（3）查资料得，在高温下肼可将锅炉内壁表面的铁锈转化为致密的氧化膜．取3.2g肼与96g该铁锈样品（可看作是Fe₂O₃）在高温下恰好完全反应生成氮气等产物，写出该反应的化学方程式3N₂H₄+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3N₂+4Fe+6H₂O．
若要设计实验方案检验上述反应生成固体产物中的金属离子，补充完整下列实验步骤：
①所得固体溶入浓盐酸中；
②先加入双氧水、再加硫氰化钾．

Answer 1

分析 （1）根据反应物与生成物来书写化学反应方程式，元素化合价升高的反应物为还原剂；
（2）N₂H₆C1₂为强酸弱碱盐，水解呈酸性；
（3）肼与氧化铁在高温条件下反应生成氮气、水、铁单质；②根据亚铁离子的性质设计检验方案．

解答 解：（1）尿素和次氯酸钠-氢氧化钠溶液反应生成肼、碳酸钠、氯化钠、水，该化学反应方程式为CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄•H₂O+Na₂CO₃+NaCl，该反应中：CO（NH₂）₂中N（-3）→N₂H₄•H₂O中N（-2）为还原剂，NaClO中Cl（+1→-1）为氧化剂，
故答案为：还原剂；CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄•H₂O+Na₂CO₃+NaCl；
（2）N₂H₆C1₂为强酸弱碱盐，水解呈酸性，水解方程式为：N₂H₆²⁺+2H₂O?N₂H₄•2H₂O+2H⁺，
故答案为：酸；N₂H₆²⁺+2H₂O?N₂H₄•2H₂O+2H⁺；
（3）肼与氧化铁在高温条件下反应生成氮气、水、铁单质，方程式为：3N₂H₄+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3N₂+4Fe+6H₂O，
故答案为：3N₂H₄+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3N₂+4Fe+6H₂O；
②铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气，离子方程式为Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，检验亚铁离子，双氧水能氧化亚铁离子生成铁离子，铁离子能与硫氰化钾反应生成血红色物质，
故答案为：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑；先加入双氧水、再加硫氰化钾．

点评 本题考查较为综合，涉及方程式书写、氧化还原、离子的检验等知识，题目难度中等，注意相关题干信息的应用．