Question

17．羥胺（NH₂OH）是一種不穩(wěn)定的白色大片狀或針狀結(jié)晶．極易吸潮，極易溶于水，在熱水中易分解．回答下列問題：
（1）羥胺具有堿性，性質(zhì)類似于NH₃．
①羥胺在水溶液中電離的化學方程式為NH₂OH+H₂O?NH₃OH⁺+OH^-．
②[NH₃（OH）]Cl（鹽酸羥銨）水溶液顯酸性，其原因為NH₃（OH）⁺+H₂O?NH₂OH•H₂O+H⁺（用離子方程式表示）．
（2）羥胺具有還原性，可用作顯像劑．
①羥胺的電子式為．
②羥胺顯像時還原溴化銀生成銀單質(zhì)和氮氣，該反應的化學方程式為2NH₂OH+2AgBr=2Ag+N₂↑+2HBr+2H₂O．
③現(xiàn)用25.00mL 0.049mol•L^-1羥胺的酸性溶液與足量的Fe₂（SO₄）₃溶液煮沸，反應生成的Fe²⁺恰好與24.50mL 0.020mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液完全作用．已知羥胺與Fe₂（SO₄）₃反應時，羥胺的氧化產(chǎn)物為一種氧化物，則其化學式為N₂O．
（3）羥胺的制備方法有兩種：
①用氨氣、過氧化氫在TS-1（鈦硅分子篩）作用下于叔丁醇水溶液中加熱至70～80℃得到，反應的化學方程式為NH₃+H₂O₂$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;TS-1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{叔丁醇/70-80℃}$NH₂OH+H₂O．
②工業(yè)上制備羥胺也可采用電解法，其原理如圖所示．該法生產(chǎn)時，陰極獲得羥胺的電極反應式為7H⁺+6e^-+NO₃^-=NH₂OH+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①羥胺具有堿性，性質(zhì)類似于NH₃，則羥胺在水溶液中電離出氫氧根離子；
②[NH₃（OH）]Cl（鹽酸羥銨）為強酸弱堿鹽，水解顯酸性；
（2）①羥胺的電子式為；
②羥胺顯像時還原溴化銀生成銀單質(zhì)和氮氣，還生成HBr和水；
③由信息“25.00mL 0.049mol/L的羥胺的酸性溶液跟足量的硫酸鐵溶液在煮沸條件下反應，生成的Fe²⁺恰好與24.50mL 0.020mol/L的KMnO₄酸性溶液完全作用”可知，NH₂OH失去電子數(shù)等于高錳酸鉀得到電子數(shù)；
（3）①由反應物、生成物及質(zhì)量守恒定律書寫化學反應方程式；
②陰極上硝酸根離子得到電子獲得羥胺．

解答 解：（1）①羥胺具有堿性，性質(zhì)類似于NH₃，則羥胺在水溶液中電離出氫氧根離子，電離方程式為NH₂OH+H₂O?NH₃OH⁺+OH^-，
故答案為：NH₂OH+H₂O?NH₃OH⁺+OH^-；
②[NH₃（OH）]Cl（鹽酸羥銨）為強酸弱堿鹽，水解顯酸性，水解離子反應為，故答案為：酸；NH₃（OH）⁺+H₂O?NH₂OH•H₂O+H⁺；
（2）①羥胺的電子式為，故答案為：；
②羥胺顯像時還原溴化銀生成銀單質(zhì)和氮氣，還生成HBr和水，該化學反應為2NH₂OH+2AgBr=2Ag+N₂↑+2HBr+2H₂O，
故答案為：2NH₂OH+2AgBr=2Ag+N₂↑+2HBr+2H₂O；
③由25.00mL 0.049mol/L的羥胺的酸性溶液跟足量的硫酸鐵溶液在煮沸條件下反應，生成的Fe²⁺恰好與24.50mL 0.020mol/L的KMnO₄酸性溶液完全作用可知，
NH₂OH失去電子數(shù)等于高錳酸鉀得到電子數(shù)，
設(shè)羥胺的氧化產(chǎn)物中N元素的化合價為x，
由電子守恒可知，25.00mL×0.001L×0.049mol/L×（x+1）=24.50mL×0.001L×0.020mol/L×（7-2），
解得x=1，
羥胺的氧化產(chǎn)物是N₂O，
故答案為：N₂O；
（3）①用氨氣、過氧化氫在TS-1（鈦硅分子篩）作用下于叔丁醇水溶液中加熱至70～80℃得到，反應的化學方程式為NH₃+H₂O₂$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;TS-1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{叔丁醇/70-80℃}$NH₂OH+H₂O，
故答案為：NH₃+H₂O₂$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;TS-1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{叔丁醇/70-80℃}$NH₂OH+H₂O；
②陰極上硝酸根離子得到電子獲得羥胺，陰極上電極反應為7H⁺+6e^-+NO₃^-=NH₂OH+2H₂O，故答案為：7H⁺+6e^-+NO₃^-=NH₂OH+2H₂O．

點評 本題考查較綜合，涉及鹽類水解、弱電解質(zhì)的電離、氧化還原反應的計算、電解等，為高頻考點，把握相關(guān)反應原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，題目難度中等．