Question

北京時間2008年2月21日上午11時26分，美國用導彈擊毀了失控的衛星．美方稱，衛星墜落地面時，燃料罐中裝有的約453kg聯氨（N₂H₄），可能發生泄漏，造成傷害．
（1）聯氨是一種無色可燃的液體，溶于水顯堿性，其原理與氨相似，但其堿性不如氨強，寫出其溶于水呈堿性的離子方程式：

 

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（2）聯氨（N₂H₄）是航天飛船常用的高能燃料．聯氨可用氨和次氯酸鈉按一定物質的量之比混合反應生成聯氨、氯化鈉和水；該反應的氧化產物是

 

．也可以采用尿素[CO（NH₂）₂]為原料制取，方法是在高錳酸鉀催化劑存在下，尿素和次氯酸鈉、氫氧化鈉溶液反應生成聯氨、另外兩種鹽和水，寫出其反應的化學方程式

 

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（3）火箭推進器中分別裝有聯氨和過氧化氫，當它們混合時即產生氣體，并放出大量熱．已知：12.8g液態聯氨與足量過氧化氫反應生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量；
H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1
2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ?mol^-1
則寫出表示聯氨燃燒熱的熱化學方程式為

 

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Answer 1

分析：（1）化合物的應用，氨氣與水的反應的性質（聯氨是一種無色可燃的液體，溶于水顯堿性，其原理與氨相似）；利用 NH₃+H₂O?NH₄⁺+OH^-可以
分析出聯氨與水反應的方程式；
（2）氧化產物是化合價升高后對應的產物，氨和次氯酸鈉按一定物質的量之比混合反應生成聯氨、氯化鈉和水，氧化產物為聯氨；下一步主要分析兩種鹽，從反應物以及產物可以看出該反應為氧化還原反應，氯由+1價變為了-1價即cl^-碳變為了+4價的碳酸根，從而推出方程式；
（3）熱化學方程式的書寫（利用蓋斯定律來求解）．

解答：解：（1）氨氣與水的反應為  NH₃+H₂O?NH₄⁺+OH^- 
聯氨是一種無色可燃的液體，溶于水顯堿性，其原理與氨相似即N₂H₄+H₂O?NH₂NH₃⁺+OH^-，進一步反應也可以為NH₂NH₃⁺+H₂O?NH₃NH₃²⁺+OH^-，
故答案為：N₂H₄+H₂O?NH₂NH₃⁺+OH^-、（ NH₂NH₃⁺+H₂O?NH₃NH₃²⁺+OH^-）；
（2）該反應中氨中氮為-3價、聯氨N₂H₄中氮為-2價，氧化產物為化合價升高后對應的產物，即聯氨N₂H₄為氧化產物；高錳酸鉀催化劑存在下，尿素和次氯酸鈉、氫氧化鈉溶液反應生成聯氨、另外兩種鹽和水，該反應發生了氧化還原反應氯由+1價變為了-1價即cl^-碳變為了+4價的碳酸根．
即CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+NaCl+Na₂CO₃+H₂O，
故答案為：N₂H₄； CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+NaCl+Na₂CO₃+H₂O；　
（3）分析題意12.8g液態聯氨與足量過氧化氫反應生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量、寫出熱化學方程式為
N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.25kJ?mol^-1 （1）
H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1                           （2）
2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ?mol^-1 （3）
聯氨燃燒熱的熱化學方程式為   N₂H₄（l）+O₂（l）=N₂（g）+2H₂O（l）△H
該方程式=（1）-（3）-4×（2）
即△H=-641.625kJ?mol^-1-（-196.4kJ?mol^-1）-4×44kJ?mol^-1=-621.23 kJ?mol^-1
故答案為：N₂H₄（l）+O₂（l）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.23 kJ?mol^-1．

點評：該題綜合性很強，需要對各種知識掌握全面、知識的綜合利用，對于離子反應、元素化合物、氧化還原反應、熱化學方程式的書寫，都要細心體會．