Question

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，常溫下甲時(shí)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；乙和丙是銅的兩種常見(jiàn)氧化物，乙是新制的氫氧化銅與乙醛反應(yīng)的還原產(chǎn)物．試回答下列問(wèn)題：

（1）甲的結(jié)構(gòu)式

 

．
（2）甲是一種二元弱堿，則甲與過(guò)量硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物是

 

（用化學(xué)式表示）．16g甲在空氣中充分燃燒，生成一種常見(jiàn)液態(tài)物質(zhì)和氮?dú)猓�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(xiě)出其化學(xué)方程式

 

．
（4）向乙固體中加入過(guò)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(xiě)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^-1，再向所得混合液中加丙，最先得到

 

 沉淀（不同濃度的金屬離子開(kāi)始和完全以氫氧化物沉淀的pH如圖）．
③向上述混合液加入有機(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

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷,熱化學(xué)方程式,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：推斷題

分析：甲是含氮質(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(méi)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(jiàn)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，結(jié)合對(duì)應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求解答該題．

解答： 解：甲是含氮質(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)猓�如為氮�(dú)�，則相對(duì)分子質(zhì)量為28，沒(méi)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(jiàn)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，故答案為：；
（2）N₂H₄與硫酸反應(yīng)的方程式為N₂H₄+H₂SO₄=N₂H₆SO₄，則產(chǎn)物為N₂H₆SO₄，n（N₂H₄）=

16g

32g/mol

=0.5mol，燃燒時(shí)生成一種常見(jiàn)液態(tài)物質(zhì)和氮?dú)�，�?yīng)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，
故答案為：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)，應(yīng)生成氮?dú)猓�反�?yīng)的方程式為N₂H₄+4CuO=2Cu₂O+N₂+2H₂O，故答案為：N₂H₄+4CuO=2Cu₂O+N₂+2H₂O；
（4）向Cu₂O固體中加入過(guò)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，故答案為：Cu₂O+2Fe³⁺+2H⁺=2Cu²⁺+2Fe²⁺+H₂O；
②反應(yīng)后硫酸鐵過(guò)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，故答案為：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(shuō)明有機(jī)相中含有Cu²⁺，
故答案為：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．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及無(wú)機(jī)物的推斷，熱化學(xué)方程式以及物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別等知識(shí)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意把握題給信息，難度中等．