【精准解析】2021高考化学（江苏专用）突破特训：专题4知识拓展专题N2H4的性质及应用

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知识拓展专题　N2H4的性质及应用

1．碱性：二元弱碱，碱性比 NH3弱。在水中的电离方式与氨相似，分两步进行：N2H4＋

H2ON2H＋OH－、N2H＋H2ON2H＋OH－。

2．强还原性： ① 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，如

2N2H4·H2O＋2Ag＋===2Ag↓＋2NH＋N2↑＋2H2O；②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。

1．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　NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O　N2H6(HSO4)2　固体逐渐变黑，并有气泡产生

2．(2020·杭州质检)联氨(N2H4)为二元弱碱，无色液体，是一种应用广泛的化工原料，根据

物质的类别，解答下列问题：

(1)它在水中的电离方程式与氨相似，联氨的第一步电离方程式为___________________。

(2)写出联氨与相等物质的量的硫酸反应，生成可溶性离子化合物(硫酸肼)的离子方程式为__

_________________________________________________________________________。

(3)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理

与NH4Cl 类似，但分步水解，写出盐酸肼第一步水解的离子方程式为__________________。

答案　(1)N2H4＋H2ON2H＋OH－

(2)N2H4＋H＋===N2H

(3)N2H＋H2O(N2H5·H2O)＋＋H＋

3．(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：①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应；

②N2H4·H2O有强还原性，能与 NaClO 剧烈反应生成 N2。

(1)步骤Ⅰ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 5∶1，该反应的离子方程式为。

(2)实验中，为使步骤Ⅰ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 Ⅱ 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。

① 使用冷凝管的目的是。②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。

③ 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，用

0.550 0 mol·L－1的碘的标准溶液滴定。已知：N2H4·H2O＋2I2===N2↑＋4HI＋H2O。

① 滴定时，选用的指示剂为。

② 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)8Cl2＋16OH－===5ClO－＋ClO＋10Cl－＋8H2O　(2)减缓 Cl2的通入速率　(3)① 冷凝

回流水合肼，提高水合肼的产率　② NaClO 碱性溶液　N2H4·H2O＋2NaClO===N2↑＋3H2O

＋2NaCl　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

③NaClO＋CO(NH2)2＋2NaOH===NaCl＋N2H4·H2O ＋Na2CO3　(4)①淀粉溶液　② 91.67%

解析　(1)若温度为 41 ℃，产物中除 NaClO 外还有 NaClO3，Cl 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 NaClO 和NaClO3的物质的量之比为

5∶1，结合得失电子守恒，可知 ClO－、ClO、Cl－的化学计量数之比为 5∶1∶10，故反应的

离子方程式为 8Cl2＋16OH－===5ClO－＋ClO＋10Cl－＋8H2O。(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)①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。②为

了避免生成的 N2H4·H2O与NaClO 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②中的反应，即 N2H4·H2O＋2NaClO===N2↑＋3H2O＋2NaCl，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。③根据流程图，

NaClO 和CO(NH2)2在NaOH 溶液中反应生成水合肼和碳酸钠，反应的化学方程式为 NaClO

＋CO(NH2)2＋2NaOH===NaCl＋N2H4·H2O＋Na2CO3。(4)①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。②根据关系式 N2H4·H2O～

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