Question

5．某二元化合物甲有刺鼻氣味，極易被水和酸吸收，是一類重要的火箭燃料．將3.20g甲加熱至完全分解，得到一種常見的氣體單質(zhì)和4.48L的H₂（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）；已知甲分子內(nèi)各原子均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．工業(yè)上用尿素[CO（NH₂）₂]投料到按一定比例混合的NaClO與NaOH混合溶液中反應(yīng)可制得甲，同時(shí)得到副產(chǎn)品碳酸鈉等物質(zhì)．
（1）寫出甲的分子式N₂H₄．
（2）適量氯氣通入NaOH溶液中可以得到上述混合溶液，寫出該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O．
（3）工業(yè)上常用甲使鍋爐內(nèi)壁的鐵銹轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)較致密的磁性氧化鐵（Fe₃O₄），以減慢鍋爐內(nèi)壁的銹蝕．其化學(xué)方程式為N₂H₄+6Fe₂O₃=N₂↑+4Fe₃O₄+2H₂O．

Answer 1

分析 甲加熱至完全分解，得到一種常見的氣體單質(zhì)和4.48L的H₂（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則甲中含有H元素，工業(yè)上用尿素[CO（NH₂）₂]投料到按一定比例混合的NaClO與NaOH混合溶液中反應(yīng)可制得甲，同時(shí)得到副產(chǎn)品碳酸鈉等物質(zhì)，根據(jù)元素守恒可知甲中含有N元素，綜上可知，甲中含有N和H兩種元素，n（H₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，則m（H）=0.2mol×2×1g/mol=0.4g，則3.20g甲中含有m（N）=3.20g-0.4g=2.8g，n（N）=$\frac{2.8g}{14g/mol}$=0.2mol，所以n（N）：n（H）=0.2mol：0.4mol=1：2，甲分子內(nèi)各原子均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可知甲為N₂H₄，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）甲加熱至完全分解，得到一種常見的氣體單質(zhì)和4.48L的H₂（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則甲中含有H元素，工業(yè)上用尿素[CO（NH₂）₂]投料到按一定比例混合的NaClO與NaOH混合溶液中反應(yīng)可制得甲，同時(shí)得到副產(chǎn)品碳酸鈉等物質(zhì)，根據(jù)元素守恒可知甲中含有N元素，綜上可知，甲中含有N和H兩種元素，n（H₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，則m（H）=0.2mol×2×1g/mol=0.4g，則3.20g甲中含有m（N）=3.20g-0.4g=2.8g，n（N）=$\frac{2.8g}{14g/mol}$=0.2mol，所以n（N）：n（H）=0.2mol：0.4mol=1：2，甲分子內(nèi)各原子均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知甲的分子式為N₂H₄，
故答案為：N₂H₄；
（2）適量氯氣通入NaOH溶液中可以得到上述混合溶液，該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）工業(yè)上常用甲使鍋爐內(nèi)壁的鐵銹轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)較致密的磁性氧化鐵（Fe₃O₄），以減慢鍋爐內(nèi)壁的銹蝕，F(xiàn)e元素化合價(jià)降低，則N元素被氧化生成氮?dú)�，其化學(xué)方程式為：N₂H₄+6Fe₂O₃=N₂↑+4Fe₃O₄+2H₂O，
故答案為：N₂H₄+6Fe₂O₃=N₂↑+4Fe₃O₄+2H₂O．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物的推斷、化學(xué)方程式的書寫，屬于計(jì)算型推斷，題目難度中等，注意掌握化學(xué)方程式的書寫原則，試題側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力及知識的遷移應(yīng)用能力．