聯(lián)氨(又稱肼,N2H4,無(wú)色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)聯(lián)氨分子中氮的化合價(jià)為
-2價(jià)
-2價(jià)
。
(2)實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O
2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O
。
(3)①2O2(g)+N2(g)═N2O4(l)△H1
②N2(g)+2H2(g)═N2H4(l)△H2
③O2(g)+2H2(g)═2H2O(g)△H3
④2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(g)△H4=-1048.9kJ/mol
上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H4=2△H3-2△H2-△H1
2△H3-2△H2-△H1
,聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)?!--BA-->反應(yīng)放熱量大,產(chǎn)生大量氣體
反應(yīng)放熱量大,產(chǎn)生大量氣體
。
(4)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為8.7×10-7
8.7×10-7
(已知:N2H4+H+?N2H5+的K=8.7×107,Kw=1.0×10-14)。聯(lián)氨與硫酸形成酸式鹽的化學(xué)式為N2H6(HSO4)2
N2H6(HSO4)2
。
(5)聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液,觀察到的現(xiàn)象是固體逐漸變黑,并有氣泡產(chǎn)生
固體逐漸變黑,并有氣泡產(chǎn)生
。聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯(lián)氨可處理2×105
2×105
L水(假設(shè)水中溶解O2量為5mg?L-1);與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比,聯(lián)氨的優(yōu)點(diǎn)是N2H4的用量少,不產(chǎn)生其他雜質(zhì)(反應(yīng)產(chǎn)物為N2和H2O),而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4
N2H4的用量少,不產(chǎn)生其他雜質(zhì)(反應(yīng)產(chǎn)物為N2和H2O),而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4
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