【考情背景】
肼（N2H4）又称联氨，是一种无易溶于水的油状液体。具有碱性和极强的还原性，在工业生产中应用非常广泛。其液体可燃，燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，可以用作火箭燃料。肼和水能按任意比例互相混溶，形成水合肼N2H4·H2O。水合肼是一种强还原剂，沸点118.5℃，熔点-40℃，常温下为无透明的油状液体，属于二元弱碱，在空气中可吸收CO2而产生烟雾。 N 2H4+ H2O[N2H5]++ OH- K1= 8.5×10-7[N2H5]++ H2O[N2H6]2++ OH- K2= 8.4×10-15
肼与卤素、过氧化氢等强氧化剂作用能自燃，长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解，具有强烈的吸水性，贮存时用氮气保护并密封。肼有毒，能强烈侵蚀皮肤，对眼睛、肝脏有损害作用。它是比氨弱的碱，通常由水合肼脱水制得，主要用作火箭和喷气发动机的燃料部分，用在制备盐(如硫酸盐)及有机衍生物中。
一、肼的结构
1.写出肼的电子式____________________，写出肼的结构式____________________， nnn16
2.偏二甲肼（1,1-二）与肼类似，也是一种高能燃料，写出偏二甲肼的结构简式：_____________
二、肼的物理性质
3. 沸点比较：N2H4______ P2H4（填“＞”“＜”），判断依据是______________________________________
三、肼的化学性质及其应用
（一）以类定性——二元碱
4.水合肼（N2H4·H2O）和盐酸按物质的量之比1∶1 反应的离子方程式是 边缘融合机___________________________________________
5.水合肼(N2H4·H2O)的性质类似一水合氨，与硫酸反应可以生成酸式盐，该盐的化学式为______________肼与硫酸反应还可能生成其他盐类，其化学式为_____________________________________ （二）以价定性——还原性
6.肼可以除去水中的溶解氧，且生成物能参与大气循环。写出该反应的化学方程式
____________________________，理论上，每消耗64 g肼可除去标准状况下O2________L
7.肼是一种可燃性气体，可用作火箭燃料，与氧气或氮的氧化物反应时，生成物均无污染，写出肼和一氧化氮燃烧反应的化学方程式_____________________________________
8.水合肼（N2H4·H2O）与碘水反应的化学方程式为__________________________________
9．工业上常用水合肼（N2H4∙H2O）还原法制取碘化钠，工艺流程如图：
已知：I2与NaOH溶液反应，其氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：5，写出水合肼还原过程的化学反应方程式__________________________________________________， 以上流程还原过程中可用硫化钠或铁屑等物质替代水合肼，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，原因是
________________________________________________________________
10.弱酸性条件下水合肼可处理电镀废水，将Cr2O72-还原为Cr(OH)3沉淀而除去，水合肼被氧化为N2，该反应的离子方程式为________________________________________________
11.碱性条件下利用肼(N2H2)还原NiCl2溶液可生成高纯Ni纳米粒子和某气体单质，写出反应的离子方程式_________________________________________________________________
12.肼（N2H4）与N2O4是常用的火箭推进剂，已知1 g液态肼与足量N2O4发生反应，生成水蒸气和氮气，放出16.8 kJ的热量，肼跟N2O4反应的热化学方程式为
_______________________________________________________________________________熏洗仪
13．肼（N2H4）主要用作火箭和喷气发动机燃料。
已知①2O2(g)＋N2(g) === N2O4(l) ΔH＝a kJ·mol-1
②N2(g)＋2H2(g) === N2H4(l) ΔH＝b kJ·mol-1
③2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH＝c kJ·mol-1
某型号火箭采用液态肼和液态N2O4作推进剂，燃烧生成两种无污染的气体。写出反应的热化学方程式
_________________________________________________________
14.气态肼在催化剂作用下分解只产生两种气体，其中一种气体能使湿润的红石蕊试纸变蓝，写出化学方程式_____________________________________________________________
（三）还原性的应用：设计电池
15.科学家用肼作为燃料电池的燃料，电池结构如图1所示，
写出电池负极的电极反应式：__________________________________________
16.某学习小组以肼为原料设计了一种燃料电池，用于手机充电，其构造如图所示，a、b与为两个铂电极，分别通入N2H4和H2O2，电池的总反应方程式为N2H4＋2H2O2=N2＋4H2O，b电极是电源的________极，则该电极上的电极反应方程式为_______________，电池工作一段时间后电解质溶液的pH将________（填“变大”、“变小”和“不变”）
（四）还原性的相关计算：守恒法/关系式法
17.准确量取20.00mL 含肼溶液，加入硫酸和碳酸氢钠，用0.1000mol/L 的标准碘液进行滴定，滴定终点时，消耗V 0mL （在此过程中N 2H 4→N 2）。该实验可选择________________做指示剂；该溶液中肼的浓度为_____________mol/L （用含V 0的代数式表达，并化简）。
18.硫酸肼还原2Ag O 制银的方法既实现了废旧电池中Ag 的回收利用，又不会对环境产生污染。理论上，1.0kg 硫酸肼可制得 ___________gAg 。
四、肼的制备
19.用氨气和次氯酸钠合成肼(N 2H 4)的化学方程式为_________________________________
20.资料表明，氨和次氯酸钠溶液反应能生成肼，肼有极强的还原性。可用下图装置制取肼：
实验时，先点燃A 处的酒精灯，一段时间后再向B 的三口烧瓶中滴加NaClO 溶液。滴加NaClO 溶液时不能过快、过多的原因是____________________________________________
21.实验室中用尿素法生产肼，并用24H SO 吸收制备硫酸肼()2424N H ?
H SO 的装置如下：
反应前应先通入一段时间的氮气，其目的为________________________________________
22.上述装置A 中发生反应制备肼的化学方程式为
___________________________________________________________________________
（变式训练）离子方程式为______________________________________________________
23.已知：N2H4·H2O高温易分解，易氧化，在空气中可吸收CO2而产生烟雾。制备原理：
CO(NH2)2+2NaOH+NaClO＝Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl制取水合肼实验装置如图所示：
控制反应温度，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108-114馏分。发泡工艺
(1)分液漏斗中的溶液是____________（填标号）。
A．CO(NH2)2溶液B．NaOH和NaClO混合溶液
选择的理由是________________________________________________。蒸馏时需要减压，原因是
____________________________________________________________________
(2)有同学认为该实验收集装置有缺陷。请你写出改进措施: __________________________
______________________________________________________________________________
五、肼的盐类
24.N2H4（肼）可作制药的原料，也可作火箭的燃料。肼能与酸反应，已知N2H6Cl2溶液呈弱酸性。在水中存在如下反应:
a.N 2H62++H2O N2H5++H3O+平衡常数为K1
b.N 2H5++H2O N2H4+H3O+平衡常数为K2
相同温度下，K1>K2，其主要原因有两个:
第一: 电荷因素，N2H5+的水解程度小于N2H62+；
第二:_______________________________________________________________
25.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。
(1)写出盐酸肼第一步水解的离子方程式__________________________________________
(2)盐酸肼水溶液中离子浓度的关系正确的为__________ (填序号)。
A．c(Cl－)>c([N2H5·H2O+])> c(H+)>c(OH－)
B．c(Cl－)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH－)
C．c(N2H62+)+ c([N2H5·H2O+]) +c(H+)= c(Cl－)+c(OH－)
1.【答案】
2.【答案】
砭石枕3.【答案】＞N2H4分子间存在氢键【解析】N元素非金属性强，原子半径小，N2H4分子间可以形成氢键，增大分子间作用力，而PH3分子间不能形成氢键，则N2H4的沸点高于P2H4。
4.【答案】N2H4·H2O+ H+=N2H5++H2O
5.【答案】N2H6(HSO4)2N2H6SO4、（N2H5）2SO4
6.【答案】N2H4＋O2===2H2O＋N244.8
7.【答案】N2H4+2NO 2N2+2H2O
8.【答案】N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O
9.【答案】3N2H4∙H2O＋2NaIO3=3N2↑＋2NaI＋9H2O；水合肼的氧化产物为N2和H2O，不引入杂质。【解析】根据I2与NaOH溶液反应氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：5，写出3I2＋3NaOH=5 NaI＋NaIO3＋3H2O，NaIO3被水合肼还原为NaI，水合肼变为N2。氧化产物为N2和H2O不引入杂质。
10.【答案】2Cr2O＋4H＋＋3N2H4·H2O===4Cr（OH）3↓＋3N2↑＋5H2O
11.【答案】N2H2+2Ni2++ 4OH－==2 Ni+N2↑+ 4H2O
12.【答案】2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1075.2kJ/mol
13.【答案】2N2H4(l)＋N2O4(l) ===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝(2c—a—2b) kJ·mol-1
【解析】由盖斯定律2⨯③-2⨯②-①得答案。
14.【答案】3N2H4催化剂
N2 + 4NH3【解析】使湿润的红石蕊试纸变蓝的为氨气，再根据歧化原理书写
15.【答案】N2H4＋4OH-－4e-=== N2↑＋4H2O
16.【答案】正极H2O2+2e-=2OH-变小
【解析】负极电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，正极电极反应为H2O2+2e-=2OH-，总反应为N2H4＋2H2O2=N2＋4H2O。由于生成水导致KOH浓度逐减小，pH减小。
17.【解答】淀粉溶液V0/400 【解析】由化合价升降总数相等可得关系式为N2H4～2I2 则肼的
浓度为
1
0.1000mol/L V mL
2
20.00mL
⨯⨯
= V0/400 mol/L
18.【解答】3323【解析】1molN2H4·H2SO4失去4mol电子，Ag2O生成1molAg得到1mol电子，根据
得失电子守恒有：
1000g
4108g/mol
130g/mol
⨯⨯=3323g
19.【答案】2NH3+NaClO＝N2H4+NaCl+H2O 20.【解答】防止NaClO氧化肼
杯芳烃21.【答案】赶走装置中的空气，避免空气与肼反应
22.【答案】NaClO+CO(NH2)2+2NaOH N2H4·H2O+ NaCl+Na2CO3
ClO- +CO(NH2)2 +2OH- = Cl- +N2H4·H2O+ CO32-
23.【答案】(1)B；如果NaClO溶液装在三颈烧瓶中，水合肼会被NaClO氧化；减压蒸馏可降低物质的沸点可使产品在较低温度下气化，避免高温分解；(2)应更换牛角管，在牛角管后加一个装有碱石灰的干燥管，防止空气中的二氧化碳进入装置。
24.【答案】第一步水解生成的H3O+对第二步水解有抑制作用
25.【答案】(1)N2H62++H2O=[N2H5·H2O]++H+；(2)B。(2)A．盐酸肼的两步水解都生成氢离子，所以
c(H+)>c([N2H5·H2O+])；C.电荷守恒式应为：2c(N2H62+)+ c([N2H5·H2O+]) +c(H+)= c(Cl－)+c(OH－)
