Question

发射航天火箭常用氮的氢化物肼（N2H4）作燃料．试回答下列有关问题：

Answer 1

解题思路：（1）氮气分子中存在氮氮三键，氮原子最外层为8电子；N₂H₄中N原子之间形成1对共用电子对，N原子H原子质量形成1对共用电子对；

（2）根据水的电离方程式书写液态NH₃电离方程式；

（3）根据硝酸铵溶液中铵离子水解促进了水的电离，氢氧化钠溶液中氢氧根离子抑制了水的电离判断；

由于是等体积混合，反应后的溶液可以看做是0.05mol•L^-1NH₄NO₃、0.05mol•L^-1NH₃•H₂O、0.05mol•L^-1NaNO₃，然后根据溶液显示碱性判断溶液中各离子浓度大小关系；

（4）依据四个反应的特征，从结合氢离子，结合水中的氢分析判断；

（5）NH₃和NaClO反应生成N₂H₄、NaCl，根据得失电子守恒和原子守恒来配平方程式．

（6）根据n=[m/M]计算32gN₂H₄的物质的量，再根据热化学方程式书写原则书写热化学方程式；

（1）N₂，氮气中存在氮氮三键，氮原子最外层达到8电子稳定结构，氮气的电子式为

，

N₂H₄中N原子之间形成1对共用电子对，N原子H原子质量形成1对共用电子对，结构式为

；

故答案为：

；

；

（2）液态NH₃类似H₂O，也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子，根据水的电离方程式书写液态NH₃电离方程式为：2NH₃⇌NH₄⁺+NH₂^-；

故答案为：2NH₃⇌NH₄⁺+NH₂^-；

（3）硝酸铵溶液中，应用铵离子结合水电离的氢氧根离子，促进了水的电离，而氢氧化钠溶液中氢氧根离子抑制了水的电离，所以硝酸铵溶液中水的电离程度大于氢氧化钠溶液中水的电离程度，

由于是等体积混合，反应后的溶液可以看做是0.05mol•L^-1NH₄NO₃、0.05mol•L^-1NH₃•H₂O、0.05mol•L^-1NaNO₃，溶液呈碱性，所以溶液中离子浓度关系为：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺），

故答案为：大于；c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；

（4）A、依据反应N₂H₄+H₃O⁺═N₂H₅⁺+H₂O 实质是肼结合氢离子反应证明肼具有碱性，故A错误；

B、依据反应N₂H₄+H₂O⇌N₂H₅⁺+OH^-，N₂H₅⁺+H₂O⇌N₂H₆²⁺+OH^-说明肼结合水中的氢离子发生了电离生成了氢氧根离子，故B错误；

C、肼结合水中的氢离子发生了电离生成了氢氧根离子，溶液显碱性且能发生两步电离，证明肼是二元弱碱，故C正确；

D、肼分子结合水中的氢离子发生了电离生成了氢氧根离子，属于二元碱，故D错误；

故答案为：C；

（5）NH₃和NaClO反应生成N₂H₄、NaCl，NH₃中氮由-3价变成-2价，升高1，NaClO中氯由+1价变成-1，降低2，所以NH₃和NaClO的计量数2：1，然后根据原子守恒，方程为：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，

故答案为：2；1；1；1；H₂O；

（6）4gN₂H₄的物质的量为[4g/32g/mol]=[1/8]mol，与二氧化氮反应生成氮气与气态水放出71kJkJ的热量，则1mol气体肼完全燃烧生成气态水放出的热量为568kJ，所以该反应的热化学方程式是：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1136kJ•mol^-1，

故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+2H₂O （g）△H=-1136kJ/mol；

点评：

本题考点： 电子式；结构式；电离方程式的书写；氧化还原反应方程式的配平；离子浓度大小的比较．

考点点评： 本题主要考查了氮的化合物性质，涉及知识点较多，是一道综合性较大的题目，培养了学生分析问题、解决问题的能力．