Question

14．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)量分數(shù)為87.5%的液態(tài)化合物，相對分子質(zhì)量與空氣中某種主要成份的相對分子質(zhì)量相同；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．試回答下列問題：
（1）甲的結(jié)構(gòu)式．
（2）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N₂H₄+4CuO=2Cu₂O+N₂↑+2H₂O．
（3）向乙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Cu₂O+2Fe³⁺+2H⁺=2Cu²⁺+2Fe²⁺+H₂O．
②若所得溶液陽離子濃度均約為0.1mol•L^-1，再向所得混合液中加丙，最先得到Fe（OH）₃沉淀（不同濃度的金屬離子開始和完全以氫氧化物沉淀的pH如圖）．

③向上述混合液加入有機萃取劑（RH）發(fā)生反應(yīng)：2RH（有機相）+Cu²⁺（水相）?R₂Cu（有機相）+2H⁺（水相），已知其它陽離子與該有機物不能發(fā)生反應(yīng)，也不相溶．試設(shè)計實驗驗證有機相中含有銅元素取有機層，加入鹽酸或稀硫酸，振蕩后水層呈藍色，則證明有機相中含有銅元素．

Answer 1

分析 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)量分數(shù)為87.5%的液態(tài)化合物，相對分子質(zhì)量與空氣中某種主要成份的相對分子質(zhì)量相同，而空氣的主要成分為氧氣和氮氣，如為氮氣，則相對分子質(zhì)量為28，沒有符合物質(zhì)，如為氧氣，則相對分子質(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．

解答 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)量分數(shù)為87.5%的液態(tài)化合物，相對分子質(zhì)量與空氣中某種主要成份的相對分子質(zhì)量相同，而空氣的主要成分為氧氣和氮氣，如為氮氣，則相對分子質(zhì)量為28，沒有符合物質(zhì)，如為氧氣，則相對分子質(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，故答案為：；
（2）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)為氮氣，反應(yīng)的方程式為：N₂H₄+4CuO=2Cu₂O+N₂↑+2H₂O，故答案為：N₂H₄+4CuO=2Cu₂O+N₂↑+2H₂O；
（3）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，故答案為：Cu₂O+2Fe³⁺+2H⁺=2Cu²⁺+2Fe²⁺+H₂O；
②反應(yīng)后硫酸鐵過量，由圖象可知Fe³⁺完全沉淀時所需pH較小，則加入CuO消耗氫離子時，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（有機相）+Cu²⁺（水相）?R₂Cu（有機相）+2H⁺（水相）可知，可在有機相中加入鹽酸或稀硫酸，則平衡向逆向移動，如溶液變成藍色，可說明有機相中含有Cu²⁺，
故答案為：取有機層，加入鹽酸或稀硫酸，振蕩后水層呈藍色，則證明有機相中含有銅元素．

點評 本題考查較為綜合，涉及無機物的推斷、物質(zhì)的檢驗和鑒別等知識，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意把握題給信息，難度中等．