Question

【題目】甲、乙、丙三種化合物均由氫、氮、氧、銅四種元素中的兩種組成．常溫下，甲是一種含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.5%的液態(tài)化合物，其相對(duì)分子質(zhì)量與空氣中某種主要成分的相對(duì)分子質(zhì)量相等；乙和丙是銅的兩種常見氧化物，乙是新制氫氧化銅與乙醛反應(yīng)的還原產(chǎn)物．試回答下列問題：
（1）甲的結(jié)構(gòu)式 ．
（2）甲是一種二元弱堿，則甲與過量硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物為（寫化學(xué)式）．16g甲在空氣中充分燃燒，生成一種常見液態(tài)物質(zhì)和氮?dú)�，放�?11kJ熱量，則其熱化學(xué)方程式為 ．
（3）甲和丙反應(yīng)的產(chǎn)物中含有乙和一種氣態(tài)單質(zhì)，寫出其化學(xué)方程式 ．
（4）向乙的固體中加入過量硫酸酸化的硫酸鐵溶液，乙固體完全溶解，得到透明溶液．
①寫出其離子方程式 ．
②若所得溶液中陽(yáng)離子濃度均約為0.1mol/L，再向所得混合溶液中加丙，最先得到沉淀（不同濃度的陽(yáng)離子開始和完全以氫氧化物沉淀的pH如圖）．
③向上述混合液中加入有機(jī)萃取劑（RH）發(fā)生反應(yīng)：2RH（有機(jī)相）+Cu2+（水相）R2Cu（有機(jī)相）+2H+（水相），已知其它陽(yáng)離子與該有機(jī)物不能發(fā)生反應(yīng)，也不相溶．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證有機(jī)相中含有銅元素 ．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）N2H6SO4；N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣622kJ/mol
（3）N2H4+4CuO=2Cu2O+N2↑+2H2O
（4）Cu2O+2Fe3++2H+=2Cu2++2Fe2++H2O；Fe（OH）3；取有機(jī)層，加入鹽酸或稀硫酸，振蕩后水層呈藍(lán)色，則證明有機(jī)相中含有銅元素
【解析】解：甲、乙、丙三種化合物均由氫、氮、氧、銅四種元素中兩種元素組成．常溫下，甲是一種含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.5%的液態(tài)化合物，相對(duì)分子質(zhì)量與空氣中某種主要成份的相對(duì)分子質(zhì)量相同，而空氣的主要成分為氧氣和氮?dú)�，如為氮�(dú)�，則相對(duì)分子質(zhì)量為28，沒有符合物質(zhì)，如為氧氣，則相對(duì)分子質(zhì)量為32，則該化合物含N的質(zhì)量為32×87.5%=28，則甲含有N、H兩種元素，分子式為N2H4 ， 乙和丙是銅的兩種常見氧化物，乙是新制的氫氧化銅與乙醛反應(yīng)的還原產(chǎn)物，則乙為Cu2O，丙為CuO．（1）甲為N2H4 ， 結(jié)構(gòu)式為 ，所以答案是： ；（2）肼是一種二元堿，則可以與2個(gè)H+結(jié)合，N2H4與硫酸反應(yīng)的方程式為：N2H4+H2SO4=N2H6SO4 ， 則產(chǎn)物為N2H6SO4 ， n（N2H4）= =0.5mol，燃燒時(shí)生成一種常見液態(tài)物質(zhì)和氮?dú)猓�液態(tài)物質(zhì)為生成水，放出311kJ熱量，則熱化學(xué)方程式為：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣622kJ/mol，所以答案是：N2H6SO4；N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣622kJ/mol；（3）甲和丙反應(yīng)的產(chǎn)物中含有乙和一種氣態(tài)單質(zhì)，該氣體單質(zhì)為氮?dú)�，反�?yīng)的方程式為：N2H4+4CuO=2Cu2O+N2↑+2H2O，所以答案是：N2H4+4CuO=2Cu2O+N2↑+2H2O；（4）向Cu2O固體中加入過量硫酸酸化的硫酸鐵溶液，Cu2O固體完全溶解，得到透明溶液，應(yīng)生成硫酸銅和硫酸亞鐵，①反應(yīng)的離子方程式為：Cu2O+2Fe3++2H+=2Cu2++2Fe2++H2O，所以答案是：Cu2O+2Fe3++2H+=2Cu2++2Fe2++H2O；
②反應(yīng)后硫酸鐵過量，由圖象可知Fe3+完全沉淀時(shí)所需pH較小，則加入CuO消耗氫離子時(shí)，溶液pH不斷增大，首先析出的沉淀是Fe（OH）3 ， 所以答案是：Fe（OH）3；
③由可逆反應(yīng)2RH（有機(jī)相）+Cu2+（水相）R2Cu（有機(jī)相）+2H+（水相）可知，可在有機(jī)相中加入鹽酸或稀硫酸，則平衡向逆向移動(dòng)，如溶液變成藍(lán)色，可說明有機(jī)相中含有Cu2+ ， 所以答案是：取有機(jī)層，加入鹽酸或稀硫酸，振蕩后水層呈藍(lán)色，則證明有機(jī)相中含有銅元素．