Question

N₂H₄（联氨又称肼）一种无色发烟的、具有腐蚀性和强还原性的无色油状液体，它是一种重要的化工试剂，在生产和生活中有着重要的作用。

(1)推测有关N₂H₄的性质，下列说法正确的是

A.具有高度吸湿性、可燃性

B．有微弱的氨味,与甲醇，乙醇互溶，但不溶于乙醚、氯仿和苯

C．N₂H₄的水溶液呈弱碱性,

D．联氨的水溶液既有氧化性又有还原性，酸性溶液以氧化性为主，还原产物是N₂,碱性溶液以还原性为主，氧化产物是NH₄⁺

E.高温加热时分解为氮气、氢气和氨气。

（2）请写出N₂H₅⁺的电子式：__________________________

（3）在高锰酸钾催化剂存在下，尿素（CO(NH₂)₂）和次氯酸钠-氢氧化钠溶液反应制得联氨,它和水能按任意比例互相混溶，形成稳定的水合肼N₂H₄·H₂O写出反应的离子方程式：______________________

（4）发射卫星可用肼为燃料，用NO₂作氧化剂，二者发生反应生成氮气和水蒸气。已知：

N_2(g)+2O_2(g)=2NO_{2 (g)} H＝+67.7kJ•mol^-1，N₂H_4(g)+O₂(g)=N_2(g)+2H₂O_(g) H＝－534kJ•mol^-1，

写出气态肼和NO₂反应的热化学方程式__________。

（5）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．该电池放电时，负极电极反应式是____________________________

Answer

（1）ABCE （2）

（3）CO(NH2)2+ ClO-+ 2OH-= N2H4·H2O+Cl-+CO32-

（4）2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) H＝－1135.7 kJ•mol-1（3分）

（5）N2H4+4OH-—4e-=N2+4H2O

【解析】

试题分析：（1）A、N2H4是一种无色发烟的、具有腐蚀性和强还原性的无色油状液体，具有高度吸湿性、可燃性，A正确；B、肼有微弱的氨味, 肼能和水形成氢键,所以肼与甲醇，乙醇互溶，但不溶于乙醚、氯仿和苯，B正确；C、N2H4+H2ON2H5+ + OH-，故 N2H4的水溶液呈弱碱性；C正确；D、联氨的水溶液既有氧化性又有还原性，酸性溶液以氧化性为主，还原产物是NH4+,碱性溶液以还原性为主，氧化产物是N2，D错误；E、高温加热时分解为氮气、氢气和氨气，E正确；答案选ABCE；

（2）N2H5+的电子式

（3）在高锰酸钾催化剂存在下，尿素（CO(NH2)2）和次氯酸钠-氢氧化钠溶液反应制得联氨,它和水能按任意比例互相混溶，形成稳定的水合肼N2H4·H2O，氮元素化合价升高，所以氯元素化合价降低，在碱性溶液中以氯离子的形式存在，离子方程式为CO(NH2)2+ ClO-+ 2OH-= N2H4·H2O+Cl-+CO32-；

（4）①N2(g)+2O2(g)=2NO2 (g) H＝+67.7kJ•mol-1，②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H＝－534kJ•mol-1，根据盖斯定律，2×②-①得气态肼和NO2反应的热化学方程式为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) H＝－1135.7 kJ•mol-1；

（5）负极是N2H4放电，碱性条件下，电极反应式是N2H4+4OH-—4e-=N2+4H2O

考点：电子式，盖斯定律，燃料电池