肼及其衍生物2

(1) 苯胺重氮化在1000mL 四口反应瓶中加入盐酸350mL、水250mL ,搅拌慢慢滴加苯胺94g (1mol) ,加完后搅拌成盐30min ,用冰水浴降温至0～5 ℃,慢慢滴加200g35 %的亚硝酸钠水溶液,控制反应温度0～6 ℃,滴加时间为30 -60min。

滴完后继续搅拌30min ,保持温度在10 ℃以下,得橙黄色透明重氮液。

(2) 还原、酸析在2000mL 带搅拌器、温度计、回溜冷凝管的反应瓶中加入亚硫酸氢铵550g ,氨水(25 %) 120g ,水150mL ,搅拌10min ,升温至80～85 ℃,将上述重氮液以细流状加入反应瓶内,控制时间为30 - 50min ,加完后在80～85 ℃下维持反应30min ,升温至回流,并维持2h ,降温至80 ℃～85 ℃,慢慢加入30 %盐酸250mL ,再升温回流1h。

反应结束,降温至15～20 ℃,过滤,滤饼干燥,得苯肼盐酸盐2、在装有温度计的100 mL三颈瓶中, 加入3. 81 g ( 0. 030mol)对氯苯胺, 25 ∀, 加入8mL质量分数为36%的浓HC ,l 8mL水, 搅拌0. 5 h, 形成对氯苯胺盐酸盐溶液, 冰浴降至0 ∀, 称2. 20 g( 0. 033mo l)亚硝酸钠加入少量蒸馏水溶解, 液面下加入对氯苯胺盐酸盐溶液, 始终保持淀粉碘化钾试纸微蓝色时停止滴加, 搅拌0. 5 h, 停止反应, 得到淡黄色重氮液在装有温度计、回流冷凝器的100 mL 三颈瓶中, 加入9. 45 g ( 0. 075 mo l)亚硫酸钠, 加入蒸馏水搅拌溶解, 溶解后将上述重氮液滴入此三颈瓶中, 加热至70 ∀, 并搅拌3 h, 加入12mL质量分数为36%浓盐酸, 搅拌1 h, 停止反应, 冷却, 冷却过程中不断有白色固体产生, 抽滤得到对氯苯肼盐酸盐, 将滤饼用水溶解, 用氢氧化钠水溶液调解pH = 10, 不断有固体析出, 抽滤, 制得浅粉色固体3、在烧杯中将2 8. 1g(50 mmol)溶解在6 mL冰醋酸中,加热至70 ℃,快速倒入预热至30 ℃盐酸 [ 20 mL (150 mmol) ]中,搅拌25 min,用冰盐浴迅速冷却至0 ℃。

肼及其衍生物的合成方法肼是一种重要的含氮化合物，常用于染料、药物、聚合物等的合成中。

肼及其衍生物的合成方法有很多种，下面将介绍几种常见的合成方法。

一、肼的合成方法：1.卑尔根反应：将一亚硝酰胺溶液滴入浓氢氨溶液中，生成的气体通过水吸收器吸收，得到肼。

该方法简单易行，但产率较低。

2.氨与氯胺发生互变反应：氨与氯胺溶液反应，生成肼盐，再经过酸化，得到肼。

3.肼的氰甲酸酯缩合法：将一定量的氰甲酸酯加入氨水中，在常温下反应，得到肼。

4.硝酸盐还原法：将硝酸肼溶液与过量的硫酸亚铁溶液反应，得到肼。

5.氨或氨水与过氧化氢反应：将氨水和过氧化氢混合，加热反应，得到肼。

二、肼的衍生物的合成方法：1.卤化肼的合成：将肼与卤素（溴或氯）反应，经过缩合作用生成相应的卤化肼。

2.肼的硝化反应：将肼溶解于硝酸中，然后加热反应得到硝酸肼。

3.氨化肼的合成：将肼与过量的氨水进行反应，生成氨化肼。

4.肼的硝酰化反应：将肼与硝酰氯反应，得到硝酰肼。

5.肼的缩聚反应：将肼在碱性条件下加热反应，发生缩聚生成二肼，再经过氧化反应得到三肼。

三、肼的应用1.染料合成：肼可以用于染料合成过程中的还原剂，使染料得到还原并发生着色反应。

2.药物合成：一些药物合成中需要氮源，肼可以提供氮原子，起到重要作用。

3.异物质检测：肼可以用于检测含有残留过氧化物的食品或水样，也可以用于检测水体中的重金属离子等。

总结：肼及其衍生物是一类重要的含氮化合物，在化学合成和应用领域具有广泛用途。

以上介绍了几种常用的肼及其衍生物的合成方法，其中肼的合成方法相对简单，而肼的衍生物的合成方法则更加多样。

这些合成方法的选择取决于具体的应用需求和实验条件。

提能训练练案[38]一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题目要求。

1．(2024·云南保山诊断)水合肼(N2H4·H2O)及其衍生物在工业上常用作还原剂、抗氧剂。

制备水合肼的反应原理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl，若NaClO过量，可将水合肼氧化生成N2。

实验室制备水合肼并吸收尾气，如图中装置和操作不能达到实验目的的是( A )A．装置甲所示方法可制取NH3B．装置乙起安全缓冲的作用C．装置丙a处通NH3制水合肼D．装置丁吸收反应过量NH3[解析]装置甲加热分解NH4Cl，得到NH3和HCl，遇冷又生成NH4Cl，无法制得NH3，A错误；装置乙中两导管短，未接入下方，起安全缓冲作用，B正确；装置丙分液漏斗中有NaClO溶液，a处通NH3，可以制水合肼，C正确；该反应中NH3过量，则装置丁吸收反应过量NH3，D正确。

2．(2024·广东茂名检测)实验室用如图装置制备无水AlCl3(183 ℃升华)，无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾。

如图装置中存在的错误有( B )A．4处B．3处C．2处D．1处[解析]浓盐酸与MnO2制氯气需要加热，图中缺少加热装置；浓盐酸具有挥发性，应用饱和食盐水吸收HCl杂质，而不是使用饱和NaHCO3溶液；吸收尾气Cl2时导管应长进短出通过NaOH溶液。

故装置中共有3处错误。

3．(2024·山东淄博模拟)实验装置能达到实验目的的是( C )A.可以制备并收集纯净的NH3B.从左侧加水的方法检验装置的气密性C.简易制取少量碳酸钙D.随关随停制氨气[解析]收集氨气用向下排空气法，题图中导气管应接近试管底部，A错误；U形管右侧敞口，不能检验装置的气密性，B错误；少量二氧化碳通入溶有NH3的CaCl2溶液中先生成CO2－3，CO2－3与Ca2＋反应生成碳酸钙沉淀，C正确；碱石灰中氢氧化钠能溶于水，氧化钙和水反应生成粉末状氢氧化钙，多孔塑料隔板不起作用，D错误。

探析分子“肼”之常见考点作者：于海强等来源：《中学化学》2015年第06期肼又称联氨，分子式为N2H4，作为氮的重要氢化合物，在各类高中化学试题中出现的频率很高，已然成为明星分子，但高中教科书上偶见其名，对其结构、性质等介绍几无涉及，试题中也往往需要学生迁移应用。

本文将简要介绍其相关知识，并对其常见考点做一探析，以飨读者。

一、肼的知识简介（1）肼的结构特点肼的结构简式为H2N-NH2，可看成是氨分子中的一个氢原子被氨基取代的衍生物。

肼分子是一种顺式结构，极性很大。

在N2H4中每个N原子上都有一对孤对电子，由于两个N原子上孤对电子的相互排斥，使得N-N键能减小，肼及其衍生物如偏二甲肼是一类重要的火箭高能燃料。

以此为信息，可考查肼的电子式、路易斯结构式，氮原子的杂化方式，分子中键的类型（极性，非极性，σ键、π键），分子的极性，肼的等电子体等。

（2）肼的物理性质纯净的联氨是无色高吸湿性的液体，熔点275K，沸点387K，能与水、甲醇、乙醇等混溶。

以此为信息，可考查沸点高的原因，可以混溶的原因（氢键作用、相似相容原理）。

（3）肼的化学性质①弱碱性：联氨的水溶液呈碱性，其机理与氨水相似，其强度比氨水弱。

以此考查肼呈碱性的原因，与硫酸等的反应、硫酸盐的晶体类型、化学键种类等。

②氧化还原性：N2H4中N显—2价，既有氧化性又有还原性，通常把肼用作强还原剂。

以此考查肼与 N2O4、H2O2、O2等氧化剂的反应，如N2O4 + 2N2H4 → 3N2 ↑ + 4H2O。

还可以考查氧化还原相关概念，热化学方程式书写、燃料电池电极反应方程式书写、应用氧化还原原理推断肼与其他氧化剂反应的产物，如肼可以将氧化铜还原为氧化亚铜、和HNO2反应生成HN3等。

③配合性：在N2H4中N原子上有孤对电子，因此肼可做为配体，如形成配合物[CO（N2H4）6]Cl3等，以此考查配合物相关概念：中心离子、配体、配位原子、配位数等。

（4）肼的主要制备方法方法1：用次氯酸钠与氨反应制得：NaClO + 2NH3 → N2H4 + NaCl + H2O方法2：采用尿素为原料，在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠-氢氧化钠溶液反应制得：CO（NH2）2+ClO-+2OH-=N2H4+CO32-+Cl-+H2O方法3：还可由氨、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 + （CH3）2CO +Cl2 → （CH3）2C（N2H2） + 2NH4Cl+H2O（CH3）2C（N2H2）+ H2O → （CH3）2CO + N2H4以上述信息考查氧化还原方程式、离子方程式的书写等。

肼—空气燃料电池22．（14分）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。

（1）N2H4与NH3有相似的化学性质，如：与酸能反应。

①写出肼的电子式_____________________。

②写出肼与盐酸反应的离子方程式___________________________________。

③已知肼（H2N－NH2）和甲胺（CH3－NH2）都是含18个电子的分子。

分析肼和甲胺的结构特点并从中受到启发，写出与其具有相同电子数的有机化合物的结构简式（至少写两个）：_________________________________________________。

④肼分子中氢原子被烃基取代后的产物叫肼的衍生物，分子式为C2H8N2的同分异构体中属肼的衍生物的共有_______种，请任意写出其中一种的结构简式____________。

（2）已知在101kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25℃时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是_____________________________________。

（3）肼－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。

肼－空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是________________________________________。

负极的电极反应式是________________________________________。

（4）下图是一个电化学过程示意图。

①锌片上发生的电极反应是________________________________________。

②假设使用肼－空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气________________L（假设空气中氧气体积含量为20%）（5）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。

【考情背景】肼（N2H4）又称联氨，是一种无色易溶于水的油状液体。

具有碱性和极强的还原性，在工业生产中应用非常广泛。

其液体可燃，燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，可以用作火箭燃料。

肼和水能按任意比例互相混溶，形成水合肼N2H4·H2O。

水合肼是一种强还原剂，沸点118.5℃，熔点-40℃，常温下为无色透明的油状液体，属于二元弱碱，在空气中可吸收CO2而产生烟雾。

N 2H4+ H2O[N2H5]++ OH- K1= 8.5×10-7[N2H5]++ H2O[N2H6]2++ OH- K2= 8.4×10-15肼与卤素、过氧化氢等强氧化剂作用能自燃，长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解，具有强烈的吸水性，贮存时用氮气保护并密封。

肼有毒，能强烈侵蚀皮肤，对眼睛、肝脏有损害作用。

它是比氨弱的碱，通常由水合肼脱水制得，主要用作火箭和喷气发动机的燃料部分，用在制备盐(如硫酸盐)及有机衍生物中。

一、肼的结构1.写出肼的电子式____________________，写出肼的结构式____________________，2.偏二甲肼（1,1-二甲基肼）与肼类似，也是一种高能燃料，写出偏二甲肼的结构简式：_____________二、肼的物理性质3. 沸点比较：N2H4______ P2H4（填“＞”“＜”），判断依据是______________________________________三、肼的化学性质及其应用（一）以类定性——二元碱4.水合肼（N2H4·H2O）和盐酸按物质的量之比1∶1 反应的离子方程式是___________________________________________5.水合肼(N2H4·H2O)的性质类似一水合氨，与硫酸反应可以生成酸式盐，该盐的化学式为______________肼与硫酸反应还可能生成其他盐类，其化学式为_____________________________________ （二）以价定性——还原性6.肼可以除去水中的溶解氧，且生成物能参与大气循环。

水合肼二乙酰基肼
水合肼是一种化学物质，化学式为N2H4·H2O。

它是一种无色的固体，常用作还原剂和脱氧剂。

水合肼可以与许多化合物发生反应，例如与氧化剂反应生成氮气和水，因此常用于化学实验室中的化学分析和合成反应中。

此外，水合肼也被用作燃料，特别是在航空航天领域。

二乙酰基肼是肼的衍生物，化学式为C4H10N4O2。

它是一种白色固体，常用作有机合成中的重要中间体。

二乙酰基肼在有机合成中常用作脱保护剂和氨基化试剂，能够将酰胺转化为相应的胺。

此外，它还可用于合成其他有机化合物，具有广泛的应用价值。

总的来说，水合肼和二乙酰基肼都是在化学领域中具有重要作用的化合物，它们在实验室研究和工业生产中都有着广泛的应用。

希望这些信息能够帮助到你。

水合肼及其衍生物阿托菲纳是世界上第二大水合肼生产商。

该产品及其衍生物产品广泛用于许多工业应用中都得到了广泛的使用，如化学产品、医药产品、农化产品、水处理、照相及摄影产品等。

水合肼是一种高效还原剂，可以合成以下产品：- 发泡剂：偶氮甲酰胺（偶氮碳酰胺）（如：AZOBUL产品和用于生产内胎用的叠氮化钠产品）。

- 农化产品和医药产品中生物活性中间体的合成，要先生成三唑。

- 偶氮引发剂（AZDN，AIVN，AZOCARBOXY）其它各种产品：在染料方面某些特定的有机颜料产品，照相方面用的试剂，氨基甲酸酯及丙烯酸酯类产品，以及氰溴酸产品。

直接用作：- 热电厂和核电厂中用作循环水的防腐蚀添加剂。

- 工业锅炉和高压蒸汽炉中用水的除氧剂。

还可以在以下领域得到应用：- 贵金属的清洗、精炼。

- 酸洗液和表面处理液中回收金属。

- 处理废液和废气。

- 在电子市场中使用的各等级精制硫酸的提纯。

- 塑料和金属（镍、钴、铁、铬等）的金属镶嵌。

- 是火箭燃料的配方产品(Ariane 4)。

- 在ACTIRED工艺过程中使用，该工艺主要应用于金矿选矿。

阿托菲纳提供的水合肼产品具有非常高的纯度，例如：- 氯含量特别低- 总有机碳化合物含量低- 极少的矿物残留物（多指无机残留物）和极低的金属杂质含量由于水合肼具有双官能基团和亲核基团，因此可以生产多种衍生物产品，如：- LIOZAN：防腐蚀产品，能提供快速的除氧能力，并且可在较低温度下生效。

- 肼盐：3种产品，主要用于合成中间体（尤其在医药工业中）。

- 三唑产品：1，2，4-三唑/1，2，4-三唑钠盐/4-氨基-1，2，4-三唑/3-氨基-1，2，4-三唑。

- 氨基胍碳酸氢盐。

- 新型的聚合物引发剂，如公司产的液态偶氮化合物产品。