2026届高三化学二轮复习+20--小专题--肼的高考专题试卷

这是一份2026届高三化学二轮复习+20--小专题--肼的高考专题试卷，共10页。试卷主要包含了C2H6等内容，欢迎下载使用。

化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”5个方面。
其中素养3--证据推理与模型认知的要求是，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
《普通高中化学课程标准》在烃的性质与应用主题中，有明确的内容要求：认识烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的组成和结构特点，比较这些有机化合物的组成、结构和性质差异。了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。
如烷烃是碳的一系列氢化物，如CH4、C2H6、C3H8、C4H10……CnH2n+2。
氮和碳一样也存在一系列氢化物，如NH3、N2H4、N3H5、N4H6……NnHn+2。
其中最常见的、最常考查的是NH3和N2H4。
下面我们就对N2H4的结构与性质做一梳理。
一．肼的结构：
〖说明〗N2H4有顺式和反式两种构象，沿N-N方向观察，得到两种投影：
观察方向

反式顺式
二．肼的物理性质：
1．肼又叫联氨，是无色的剧毒化合物，常态下呈无色油状液体，气味类似氨。
2．易溶于水、醇、氨等溶剂，但不溶于乙醚和苯。
3．熔点1.4℃，沸点113.5℃，密度1.004g·cm－3(25℃)
4．肼的介电常数很高，液态肼的盐溶液能导电。
三．肼的制法：
1．由次氯酸钠与氨反应制取：NaClO + 2NH3 == N2H4 + NaCl + H2O
2．用尿素制取：CO(NH2)2 + 2NaOH + NaClO == Na2CO3 + N2H4 + NaCl + H2O
3．由氨、丙酮的混合物与氯气反应的产物水解制取，同时得到联氨和丙酮：
4NH3 + CH3COCH3 + Cl2== (CH3)2C(N2H2) + 2NH4Cl + H2O；
(CH3)2C(N2H2) + H2O == (CH3)2CO + N2H4
四．肼的化学性质：
1．碱性：肼是一种二元弱碱：
（肼显碱性的机理与NH3是一样的：NH3 + H2ONH4+ + OH－）NH4+结构为
N2H4 + H2ON2H5+ + OH－Kθ== 8.7×10－7N2H5+结构为
N2H5+ + H2ON2H62+ + OH－Kθ== 1.9×10－14N2H62+结构为
〖说明〗N2H4分子中每个N原子均有一对孤电子对，可与1个H+或2个H+形成配位键。
即：N2H4 + H+ == N2H5+，N2H4 + 2H+ == N2H62+。
肼与盐酸、硫酸的反应情况如下：
①当时，发生HCl + N2H4 == N2H5Cl
②当时，发生2HCl + N2H4 == N2H6Cl2
③当时，发生H2SO4 + 2N2H4 == (N2H5)2SO4
④当时，发生H2SO4 + N2H4 == N2H6SO4
⑤当时，发生2H2SO4 + N2H4 == N2H6(HSO4)2
2．不稳定性：
N2H4 == N2 + 2H23N2H4N2 + 4NH3
3．还原性：
① N2H4 + 2H2O2 == N2↑+ 4H2O
② N2H4 + O2 N2 + 2H2O
③ N2H4 + 2I2 == N2↑+ 4HI
④ N2H4 + 2CuON2↑+ 2Cu + 2H2O
⑤ N2H4 + 4AgNO3 == 4Ag↓+ N2↑+ 4HNO3
⑥ N2H4 + 4AgBr == N2↑+ 4Ag↓+ 4HBr
⑦ N2H4 + HNO2 == 2H2O + HN3（叠氮酸）
⑧ N2O4 + 2N2H4 == 3N2 + 4H2O
⑨ 5N2H4 + 4KMnO4 + 6H2SO4 == 5N2↑+ 4MnSO4 + 2K2SO4 + 16H2O
4．配合性：
N2H4中N原子上有孤对电子，因此肼可做为配体。
C3+ + 6N2H4 == [C(N2H4)6]3+
Pt2+ + 2NH3 + 2N2H4 == [Pt(NH3)2(N2H4)2]2+
五．肼的用途：
1．与四氧化二氮混合使用可当作火箭的燃料。
N2O4 + 2N2H4 == 3N2↑+ 4H2O
2．压水堆核电机组启动时向一回路冷却剂中注入联氨以除去水中的氧：
N2H4 + O2 == 2H2O + N2↑
肼是强还原剂，在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属，可用于镜面镀银，在塑料和
玻璃上镀金属膜。偏二甲肼(CH3)2NNH2用作火箭燃料。
肼作为高压锅炉给水脱氧剂，能使锅炉内壁的铁锈变成磁性氯化铁层，可减缓锅炉锈蚀。
六．学以致用：
1．在结构上N2H4和NH3的关系有如H2O2和H2O的关系，请回答下列问题：
⑴ N2H4能发生下列反应：
N2H4 + H3O+ == N2H5+ + H2ON2H4 + H2O == N2H5+ + OH－
N2H5+ + H2O == N2H62+ + OH－N2H5+ + H2O == N2H4 + H3O+
据此可得出的结论是。（填序号）
A．肼水解显酸性B．肼在水中电离出H+
C．肼是二元弱碱D．肼是二元弱酸
⑵ N2H4和H2O2分子中孤对电子数前者和后者的关系是。
A．相等 B．大于 C．小于 D．无法确定
⑶ 下列有关NH3、N2H4、H2O和H2O2性质叙述正确的是 。
A．H2O2热稳定性比H2O强B．NH3热稳定性比水强
C．H2O2还原性比N2H4强D．NH3结合质子的能力比水强
2．室温下向N2H4水溶液中滴加某强酸，溶液的pH与离子浓度关系如图所示，下列说法正确
的是（ ）
A．N2H4在水溶液中的第二步电离平衡常数为10－1
B．N2H62+ + N2H42N2H5+的平衡常数为1.0×109
C．N2H5Cl溶液中N2H5+的水解能力小于电离能力
D．N2H6Cl2溶液中：c(Cl－)= 2c(N2H5+) + 2c(N2H62+)
3．联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：
⑴ 联氨分子的电子式为，其中氮的化合价为。
⑵ 实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为：
。
高三化学小专题第(02)期第二张 班级学号 姓名
“肼的考点梳理”专题练习
⑶①2O2(g) + N2(g)==N2O4(l) ΔH1
②N2(g) + 2H2(g)==N2H4(l) ΔH2
③O2(g) + 2H2(g)==2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l) + N2O4(l)==3N2(g) + 4H2O(g) ΔH4＝－1048.9 kJ·ml－1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝，
联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为。
⑷ 联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数
为。
(已知：N2H4 + H+N2H5+的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。
联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为。
⑸ 联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象
是。
联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中
溶解的O2kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是：
。
4．已知二元化学物A可以用次氯酸钠和过量的氨气制备，6.4 g A完全燃烧得到4.48 L 的氮气
(已折算成标准状况)。A可以与新制Cu(OH)2反应，生成砖红色沉淀，同时生成密度为
1.25 g/L的无色无味的气体(已折算成标准状况)。请回答下列问题：
⑴ A的化学式为 。
⑵ 写出次氯酸钠与过量的氨气反应生成的化学方程式 。
在制备过程中需氨气过量的理由是。
⑶ 写出4与新制Cu(OH)2反应的化学方程式 。
⑷ 已知在一定条件下可与等物质的量的 H2O2恰好完全反应得到B，化合物B与A所含元
素相同，摩尔质量小于A，实验表明，B可能存在两种同分异构体。
①B的化学式为 。
②写出B的可能的两种同分异构体的结构式。
5．肼是重要的化工原料，某化学兴趣小组利用下列反应制取水合肼（N2H4·H2O）：
【实验一】制备NaClO溶液
⑴ 将氯气通入到盛有NaOH溶液的锥形瓶中，锥形瓶中发生反应的离子方程式是：
。
【实验二】制取水合肼（实验装置如图）
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溶液，收集108～114℃馏分。
（已知N2H4·H2O + 2NaClO==N2↑+ 3H2O + 2NaCl）
⑵ 分液漏斗中的溶液是（填序号）
A．NaOH和NaClO混合溶液
B．CO(NH2)2溶液
选择的理由是。
【实验三】测定馏分中肼含量
水合肼具有还原性，可以生成氮气，测定水合肼的质量分数可采用下列步骤：
A．称取馏分5.000g，加入适量NaHCO3固体，经稀释、转移、定容等步骤，配制250mL溶液
B．移取25.00mL于锥形瓶中，加入10mL水，摇匀
C．用0.2000ml/L碘溶液滴定至溶液出现微黄色且半分钟内不消失，滴定过程中，溶液的
pH保持在6.5左右。记录消耗碘的标准液的体积
D．进一步操作与数据处理
⑶ 水合肼与碘溶液反应的化学方程式为；
滴定过程中，NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，原因是。
⑷ 滴定时，碘的标准溶液盛放在滴定管中（填“酸式”或“碱式”）；
若本次滴定消耗碘的标准溶液为18.00mL，馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为。
（保留三位有效数字）
⑸ 为获得更可靠的滴定结果，步骤d中进一步操作主要是。
6．肼(N2H4)和亚硝酸钠在化工生产及航天工业中具有十分广泛的应用，下图是以液氨为原料生
产肼和亚硝酸钠的工艺流程图(肼能与水混溶，形成稳定的N2H4·H2O)：
请回答下列问题：
⑴ NaNO2中N的化合价为。
⑵ 写出一定条件下在NaClO溶液中通入NH3得到成品液1的化学方程式：
。
⑶ 由成品液2得到成品固体混合物需经过的操作步骤为 。
⑷ 亚硝酸钠在一定条件下能与无水肼反应生成一种钠氮化合物和水，生成的钠氮化合物中钠
的质量分数为35.38%。则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ，
该反应中的氧化产物是 。
⑸ 已知所得成品固体混合物中含有2种钠盐，若要获得NaNO2产品，则需要除去的物质为
______ (填化学式)；使用Pb进行处理时，杂质能转变为NaNO2，而Pb转化成PbO，
则这一处理过程发生反应的化学方程式为 。
7．肼(N2H4)又称联氨，广泛用于火箭推进剂、化工原料及燃料电池等方面。请回答下列问题：
⑴ 肼是火箭的高能燃料，该物质燃烧时生成水蒸气和氮气，已知某些化学键能如下：
①N2H4中氮元素的化合价为 。
②气态N2H4在氧气中燃烧的热化学方程式为 。
⑵ 传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液，该反应的离子方程式为：
。
⑶ 肼燃料电池原理如图所示，左边电极上发生反应的电极反应式为 。
⑷ 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－)
⑸ 常温下，将0.2 ml/L盐酸与0.2 ml·L－1肼的溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积变化），
若测定混合液的pH=6，混合液中水电离出的H+与0.1 ml/L盐酸中水电离出的H+浓度之比
为 。
2024小专题(02)期—肼的考点梳理—参考答案：
1．【答案】⑴C⑵C⑶D
2．【答案】B
3．【答案】
⑴ －2
⑵ 2NH3 + NaClO==N2H4 + NaCl + H2O
⑶ 2ΔH3－2ΔH2－ΔH1 反应放热量大、产生大量气体
⑷ 8.7×10－7 N2H6(HSO4)2
⑸ 固体逐渐变黑，并有气泡产生 1
N2H4的用量少，不产生其他杂质 (还原产物为N2和H2O，而Na2SO3产生Na2SO4)
4．【答案】
⑴ N2H4
⑵ NaClO +2NH3 == N2H4 + NaCl + H2O 次氯酸钠有强氧化性，防止N2H4继续被氧化
⑶ 4Cu(OH)2 + N2H4 == 2Cu2O + N2 + 6H2O
⑷ N2H2、和
5．【答案】
⑴ Cl2 + 2OH－==ClO－+ Cl－+ H2O
⑵ A；如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中，反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化
⑶ N2H4·H2O + 2I2==N2↑+ 4HI + H2O；生成的HI与NaHCO3 反应
⑷ 酸式；18.0%
⑸ 重复步骤B和C 2～3次，依据测得的结果，取平均值。
6．【答案】
⑴ +3
⑵ 2NH3 + NaClOeq \(=====,\s\up7(一定条件))N2H4·H2O + NaCl
⑶ 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
⑷ 1:1，NaN3
⑸ NaNO3NaNO3 + Pb ==NaNO2 + PbO
7．【答案】
⑴ ①－2② N2H4(g) + O2(g) ==N2(g) + 2H2O(l) ΔH=－591kJ·ml－1
⑵ ClO－+ 2NH3 ==N2H4 + Cl－+ H2O
⑶ N2H4－4e－+ 4OH－==N2 + 4H2O
⑷ ①N2H62+ + H2O AUTOTEXT \* MERGEFORMAT [N2H5·H2O]+ + H+② B
⑸ 107:1分子式
结构式
电子式
N原子
杂化方式
球棍模型
空间填充
模型
N2H4
sp3不等性
杂化
所有原子不共平面
化学键
O-H
N-N
N-H
O=O
N≡N
键能/kJ·ml－1
467
160
391
498
945