Question

氨和联氨(N₂H₄)是氮的两种常见化合物，在工农业生产中有重要的应用。

（1）希腊化学家提出采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H⁺)为介质，利用右图所示实验装置，实现了高温常压下的电解法合成氨。则装置中B电极连接电源_________极，A电极反应式为______________。

（2）把氯气通入稀氨水中，NH₃分子上的一个H被Cl取代生成氯氨，然后加入过量的氨和氯氨作用，得到联氨(N₂H₄)。写出上述反应的化学方程式____________________。

（3）联氨用亚硝酸氧化生成另一种氮的氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式___________。该氢化物可置于安全气  囊，受撞击则完全分解为氮气和氢气，4.30g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为________L。

（4）联氨与盐酸反应生成重要的化工原料盐酸肼(N₂H₆C1₂)，盐酸胼是易溶于水的强电解质，溶液呈酸性，水解原理与NH₄Cl类似。请写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式___________________。下列盐酸肼溶液中的离子浓度关系正确的是_______(填序号)。

a．c(Cl^-)>c(N₂H₆²⁺)>c(H⁺)>c(OH^-)

b．c(Cl^-)>c(H⁺)>c([N₂H₅·H₂O]⁺)>c(OH^-)

c．c(N₂H₆²⁺)+c([N₂H₅·H₂O]⁺)+c(H⁺)=c(Cl^-)+c(OH^-)

d．c(Cl^-)=2c(N₂H₆²⁺)+2c([N₂H₅·H₂O]⁺)

Answer

（1）正 N2+6e-+6H+=2NH3

（2）NH3+Cl2=NH2Cl+HCl NH3+NH2Cl=N2H4+HCl

（3）NH3 4.48（4）N2H62++H2O=[N2H5.H2O]++H+ ab

【解析】

试题分析：（1）根据氢离子移向阴极，则B是阳极，B连接正极；A电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3。

（2）氯气通入稀氨水中，NH3分子上的一个H被Cl取代生成氯氨，然后加入过量的氨和氯氨作用，得到联氨(N2H4)，方程式：NH3+Cl2=NH2Cl+HCl NH3+NH2Cl=N2H4+HCl。

（3）氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，则氢原子的质量分数为0.023，则n（N）：n（H）=0.977/14：0.023/1=3：1，所以最简式为HN3，

设化学式为（HN3）n，有（1+14×3）n=43，n=1，所以分子式为HN3，4.30g该氢化物的物质的量为n=4.3/43=0.1mol，根据反应2HN3═H2+3N2，共产生气体的物质的量为0.1mol×2=0.2mol，体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L。

（4）盐酸肼第一步水解反应的离子方程式：N2H62+ + H2O = [N2H5.H2O]+ + H+；a．c(Cl-) > c(N2H62+) > c(H+) > c(OH-),正确；b．c(Cl-) > c(H+) > c([N2H5·H2O]+) > c(OH-)，正确；c．考查电荷守恒2c(N2H62+) + c([N2H5·H2O]+) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-)，错误；d.溶液显酸性，所以c(Cl-) = 2c(N2H62+) + 2c([N2H5·H2O]+)，错误。

考点：考查氧化还原反应、电化学、电解质溶液等知识