Question

北京时间2008年2月21日上午11时26分，美国用导弹击毁了失控的卫星．美方称，卫星坠落地面时，燃料罐中装有的约453kg联氨（N₂H₄），可能发生泄漏，造成伤害．
（1）联氨是一种无色可燃的液体，溶于水显碱性，其原理与氨相似，但其碱性不如氨强，写出其溶于水呈碱性的离子方程式：

 

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（2）联氨（N₂H₄）是航天飞船常用的高能燃料．联氨可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水；该反应的氧化产物是

 

．也可以采用尿素[CO（NH₂）₂]为原料制取，方法是在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，写出其反应的化学方程式

 

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（3）火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热．已知：12.8g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量；
H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1
2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ?mol^-1
则写出表示联氨燃烧热的热化学方程式为

 

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Answer 1

分析：（1）化合物的应用，氨气与水的反应的性质（联氨是一种无色可燃的液体，溶于水显碱性，其原理与氨相似）；利用 NH₃+H₂O?NH₄⁺+OH^-可以
分析出联氨与水反应的方程式；
（2）氧化产物是化合价升高后对应的产物，氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水，氧化产物为联氨；下一步主要分析两种盐，从反应物以及产物可以看出该反应为氧化还原反应，氯由+1价变为了-1价即cl^-碳变为了+4价的碳酸根，从而推出方程式；
（3）热化学方程式的书写（利用盖斯定律来求解）．

解答：解：（1）氨气与水的反应为  NH₃+H₂O?NH₄⁺+OH^- 
联氨是一种无色可燃的液体，溶于水显碱性，其原理与氨相似即N₂H₄+H₂O?NH₂NH₃⁺+OH^-，进一步反应也可以为NH₂NH₃⁺+H₂O?NH₃NH₃²⁺+OH^-，
故答案为：N₂H₄+H₂O?NH₂NH₃⁺+OH^-、（ NH₂NH₃⁺+H₂O?NH₃NH₃²⁺+OH^-）；
（2）该反应中氨中氮为-3价、联氨N₂H₄中氮为-2价，氧化产物为化合价升高后对应的产物，即联氨N₂H₄为氧化产物；高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，该反应发生了氧化还原反应氯由+1价变为了-1价即cl^-碳变为了+4价的碳酸根．
即CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+NaCl+Na₂CO₃+H₂O，
故答案为：N₂H₄； CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+NaCl+Na₂CO₃+H₂O；　
（3）分析题意12.8g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量、写出热化学方程式为
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）
联氨燃烧热的热化学方程式为   N₂H₄（l）+O₂（l）=N₂（g）+2H₂O（l）△H
该方程式=（1）-（3）-4×（2）
即△H=-641.625kJ?mol^-1-（-196.4kJ?mol^-1）-4×44kJ?mol^-1=-621.23 kJ?mol^-1
故答案为：N₂H₄（l）+O₂（l）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.23 kJ?mol^-1．

点评：该题综合性很强，需要对各种知识掌握全面、知识的综合利用，对于离子反应、元素化合物、氧化还原反应、热化学方程式的书写，都要细心体会．