Question

【題目】聯(lián)氨（又稱肼，N2H4，無色液體）是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料�；卮鹣铝袉栴}：

（1）聯(lián)氨分子的電子式為_________,其中氮的化合價為__________。

（2）實驗室可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

（3）①2O2(g)+N2(g)= N2O4(l) △H1

②N2(g)+2H2(g)= N2H4(g) △H2

③O2(g)+ 2H2(g)=2H2O(g) △H3

④2 N2H4(g)+ N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H4=-1048.9kJ/mol

上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H4＝_________，聯(lián)氮和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為__________。

（4）聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方程式與氨相似，聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為_________（已知：N2H4+H+="==" N2H5+的K=8.7×107；Kw=1.0×10-14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為______________。

（5）聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加人聯(lián)氨溶液，觀察到的現(xiàn)象是_______________。聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2________kg；與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點是_________。

Answer 1

【答案】（1）(1分)；-2(1分)；

（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O(1分)；

（3）2△H3-2△H2-△H1(2分)；反應(yīng)放出熱量大、產(chǎn)生大量氣體(2分)；

（4）8.7×10-7(1分)；N2H6(HSO4)2(1分)；

（5）固體逐漸變黑，并有氣泡產(chǎn)生(2分)；N2H4的用量少，不產(chǎn)生其他雜質(zhì)(1分)；(還原產(chǎn)物為N2和H2O，而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4)

【解析】試題分析：（1）聯(lián)氨是由兩種非金屬元素形成的共價化合物，電子式為，根據(jù)化合價代數(shù)和為零，其中氮的化合價為-2。

（2）次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，Cl元素的化合價由+1價降低到-1價，N元素的化合價由-3價升高到-2價，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。

（3）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1。聯(lián)胺有強還原性，N2O4有強氧化性，兩者在一起易發(fā)生自發(fā)地氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體，所以聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑。

（4）聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方程式與氨相似，則聯(lián)氨第一步電離的方程式為N2H4+H2ON2H5++OH-,已知：N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14，平衡常數(shù)K=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7 ；聯(lián)氨為二元弱堿，酸堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽，則聯(lián)氨與硫酸形成酸式鹽的化學(xué)式為N2H6(HSO4)2 。

（5）聯(lián)氨是一種常用的還原劑，AgBr具有氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銀，則向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液，可觀察到固體逐漸變黑，并有氣泡產(chǎn)生；聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕，發(fā)生的反應(yīng)為N2H4+O2=N2+2H2O，理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的氧氣為1kg÷32g/mol×32g/moL=1kg；與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點是N2H4的用量少，不產(chǎn)生其他雜質(zhì)，而Na2SO3的氧化產(chǎn)物為Na2SO4。