Question

【题目】联氨（又称联肼，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：

（1）联氨分子的电子式为_____________，其中氮的化合价为_____________。

（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的离子方程式为____________________。

（3）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1

②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2

③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3

④2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4

上述反应热效应之间的关系式为△H4=_______________（用△H1、△H2、△H3表示）。

（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为

(已知：N2H4 + H+ N2H5+ K=8.5×107；Kw=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。

Answer 1

【答案】（1）； -2

（2）ClO- + 2NH3 = N2H4 + Cl- + H2O

（3）△H4 = 2△H3 - 2△H2 - △H1

（4）8.5×10-7；N2H6(HSO4)2

【解析】

试题分析：（1）肼的分子式为N2H4，是氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子和氮原子之间形成一个共价键形成的共价化合物，电子式为：，其中氢元素化合价为+1价，则氮元素化合价为-2价。

（2）氨气被次氯酸钠溶液氧化生成肼，次氯酸钠被还原生成氯化钠，结合原子守恒配平书写反应的化学方程式为：2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O，离子方程式为：ClO-+2NH3 =N2H4+Cl-+H2O。

（3）已知①2O2（g）+N2（g）═N2O4（l）△H1，

②N2（g）+2H2（g）═N2H4（l）△H2，

③O2（g）+2H2（g）═2H2O（g）△H3。

依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到

④2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H4=2△H3-2△H2-△H1。

（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，联氨第一步电离方程式为N2H4+H2ON2H5++OH-，平衡常数Kb=[c(N2H5+)c(OH)]/c(N2H4)= ×=K × Kw = 8.7 × 107 × 1.0 × 10-14=8.7×10-7，第二步电离方程式为N2H5++H2ON2H62++OH-，因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6(HSO4)2。