肼（分子式 N2H4，沸点 113.5℃）是一种良好的火箭燃料，是一种易溶 于水和醇类等有...

肼（分子式 N2H4，沸点 113.5℃）是一种良好的火箭燃料，是一种易溶 于水和醇类等有机溶剂的无色油状液体。在工业上有重要用途。实验室可用如下 装置（略去部分夹持装置）模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼的过程。

（1）装置 A 可用来制备 Cl2，装置 B 中饱和食盐水的作用是_____，当合成肼的反应结束时关闭止水夹 K1，装置 B 可以观察到的实验现象_____。

（2）装置 C 中长玻璃导管 b 与装置 B 中的_____（填仪器名称）的作用相同。

（3）装置 E 中可用熟石灰和氯化铵制备 NH3，反应的化学方程式为_____

（4）当反应一段时间，关闭两个止水夹，打开装置 C 中分液漏斗的活塞，将溶液 全部滴入集气瓶中，反应生成肼。反应的离子方程式为_____。 有同学说装置 D 没有什么作用，若去掉装置 D，对实验是否有影响？请说明理由：___________。

（5）将足量的 Cl2 与含有 0.4mol NaOH 的水溶液反应，分液漏斗中液体全部滴入 C 中，并向 C 中通入标准状况下的 13.44L NH3，从 C 中蒸馏分离得到 3.6g 液态肼， 则该实验中肼的实验产率为___。

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氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。回答下列问题：

（1）氮的氢化物之一肼(N2H4)是一种油状液体，常做火箭燃料，与水任意比互溶，并且沸点高达113℃。在肼分子中N原子的杂化方式是___，肼易溶于水的原因是___，肼的沸点高达113℃的原因是___。

（2）N2F2是氮的氟化物之一，lmol N2F2中含有___mol 键；N和F中电负性较大的是____。

（3）氮与钠形成的化合物有Na3N和NaN3。

①Na3N能与水剧烈反应生成NaOH和NH3，则Na3N属于___晶体。

②NaN3用于汽车的安全气囊中，当发生车祸时迅速分解放出氮气，使安全气囊充气。反应原理为2NaN3+CuONa2O+2Cu+3N2↑。写出两种与互为等电子体的分子或离子：___(填化学式)。

（4）Na2O的晶胞结构如图所示，晶胞边长为566pm，晶胞中氧原子的配位数为___，Na2O晶体的密度为___g·cm−3(只要求列算式，不必计算出结果) 。

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肼（N2H4）是一种无色、易溶于水和具有强还原性的液体，沸点为113.5℃。广泛应用于医药等领域。工业上利用尿素法生产肼，同时得到副产品Na2CO3·10H2O，其工艺流程如下：

完成下列填空：

制肼过程的反应为：CO(NH2)2 + NaClO + 2NaOH → N2H4 + Na2CO3 + NaCl + H2O。

(1)将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的微粒是______________________。

(2)写出I吸收时发生反应的离子方程式__________________________。为保证后续反应充分，理论上需要通入氯气与烧碱溶液的质量之比应为71：____。

(3)已知氯酸钠有一定的氧化性。而在氯气和烧碱反应时，需控制反应温度防止氯酸钠生成。原因是______、____________。

(4)上述流程合成的Na2CO3·10H2O中含有杂质。若要检验杂质的阴离子，选择的试剂是________________________。

(5)Na2CO3·10H2O的纯度可用气体法测定，在一定温度和压强下，还需要测定的物理量___________________。

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氮的氢化物种类繁多，其中联氨（又称肼，N2H4，无色油状液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：

（1）联氨分子的电子式为__________________，其中氮的化合价为 _________。

（2） ①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)　　 △H1

②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)　　 △H2

③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)　 △H3

④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g)　　 △H4=-1048.9kJ/mol

上述反应热效应之间的关系式为△H4=____________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________。

（3）联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是固体逐渐变黑，并且有气泡产生，写出该反应的化学方程式__________________。

（4）联氨还可以用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2_____kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是__________。

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水合肼(N2H4·H2O) 是一种强还原剂，沸点118.5℃，熔点-40℃，常温下为无色透明的油状液体，属于二元弱碱，在空气中可吸收CO2而产生烟雾。水合肼的制备装置如图。

(1)装置A的名称为________________。向三颈烧瓶中加入溶液之前，应先从右侧导管中通入氮气，目的是______________________。

(2)水合肼可用含NaOH 的NaClO溶液氧化尿素[CO(NH2)2]溶液制得，反应的化学方程式为__________________。

(3)制备水合肼时，分液漏斗应盛装________(填标号)。理由是___________。

a.NaOH 和NaClO 混合溶液　　　　 b.CO(NH2)2 溶液

(4)弱酸性条件下水合肼可处理电镀废水，将Cr2O72-还原为Cr(OH)3沉淀而除去，水合肼被氧化为N2，该反应的离子方程式为_____________。常温下Ksp[Cr(OH)3]= 10-32，且当溶液中离子浓度小于10-5mol/L时可视作沉淀完全。则Cr3+沉淀完全时，溶液的pH=________。

(5)有同学认为该实验收集装置有缺陷。请你写出改进措施:______________。

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无水叠氮酸(HN3)是无色易挥发、易爆炸的油状液体，沸点308.8K，其水溶液较稳定，用于有机合成、制造雷管等。制备原理：N2H4+HNO2=HN3+2H2O。则下列说法正确的是

A. HN3分子间存在氢键，故其沸点较高，化学性质较稳定

B. 上述反应中的氧化剂是HNO2

C. N2H4为分子晶体，HN3为离子晶体

D. 上述反应中每生成1mol HN3，转移电子8/3mol

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叠氮酸钠(NaN3)是一种应用广泛的无色无味、可溶于水的晶体。已知:

（1）制备NaN3:

30℃时，水合肼(N2H4•H2O)与亚硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH反应，装置如右图所示。反应后锥形瓶中混合物经“操作X”可回收CH3OH，母液降温结晶，过滤得NaN3粗品，重结晶得到NaN3产品。

①装置中的多孔球泡的作用是______。

②写出生成NaN3的化学方程式：_________________。

③“操作X”的名称为________________。

（2） 测定NaN3产品纯度: ①称取NaN3产品5.0000g,用适量稀硫酸溶解后配成100.00mL溶液A；②取25.00mL溶液A，加入20.00mL0.2000mol/LKMnO4溶液，得紫红色溶液B；

③向溶液B加入足量KI溶液消耗过量的KMnO4溶液，然后以淀粉作指示剂，用0.1000mol/LNa2S2O3 标准溶液滴定产生的I2，消耗Na2S2O3溶液30.00mL。测定过程中物质的转化关系如下:

10NaN3+2KMnO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+8H2O+15N2↑

I- I2 S4O62-

计算NaN3产品的纯度(写出计算过程)。_____________________

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叠氮酸钠(NaN3)是一种应用广泛的无色无味、可溶于水的晶体。已知:

（1）制备NaN3:

30℃时，水合肼(N2H4•H2O)与亚硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH反应，装置如右图所示。反应后锥形瓶中混合物经“操作X”可回收CH3OH，母液降温结晶，过滤得NaN3粗品，重结晶得到NaN3产品。

①装置中的多孔球泡的作用是______。

②写出生成NaN3的化学方程式：_________________。

③“操作X”的名称为________________。

（2） 测定NaN3产品纯度: ①称取NaN3产品5.0000g,用适量稀硫酸溶解后配成100.00mL溶液A；②取25.00mL溶液A，加入20.00mL0.2000mol/LKMnO4溶液，得紫红色溶液B；

③向溶液B加入足量KI溶液消耗过量的KMnO4溶液，然后以淀粉作指示剂，用0.1000mol/LNa2S2O3 标准溶液滴定产生的I2，消耗Na2S2O3溶液30.00mL。测定过程中物质的转化关系如下:

10NaN3+2KMnO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+8H2O+15N2↑

I- I2 S4O62-

计算NaN3产品的纯度(写出计算过程)。_____________________

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肼（N2H4）又称联氨，其液体可燃，燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，可以用作火箭燃料。肼溶于水是一种二元碱。

完成下列填空：

（1）写出肼的电子式　　　　　　　　 ，肼的晶体类型　　　　　　　　 。

（2）工业上可用次氯酸钠和氨反应制肼，若只有一种氧化产物。写出该方法制备肼的化学方程式　　　　　　　 。

（3）0.2mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出128.3kJ的热量。

写出该反应的热化学方程式　　　　　　　 。

（4）室温下，N2H5Cl的水溶液显　　　　　　 （填酸、碱、中）性。

其原因是。

已知：H2O H + + OH-　　　　 Kw = 1×10-14

N2H4 + H2O [N2H5]+ + OH-　　　　 K1 = 8.5×10-7

[N2H5]+ + H2O 　 [N2H6]2++ OH-　　 　　 K2 = 8.4×10-15

（5）肼可以和氧气反应N2H4＋O2→N2＋2H2O。为除去高压锅炉用水中溶解的O2，常用N2H4或Na2SO3。除去等物质的量的O2，所消耗的N2H4和Na2SO3的质量之比为　　　　　　　　 。

与N2H4相比较，使用Na2SO3会对锅炉造成不良的影响，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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联氨(N2H4)又称肼，是一种良好的火箭燃料，与适量氧化剂混合可组成液体推进剂，无水N2H4液体有微弱氨气的气味。

(1)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ/mol，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-622 kJ/mol，试计算1 mol气态肼与二氧化氮完全反应时放出的热量为_______。

(2)在加热条件下，液态肼可还原新制的Cu(OH)2制备纳米级Cu2O，并产生无污染气体，试写出该反应的化学反应方程式_______________________________。

(3)以气态肼为原料的碱性燃料电池的总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，放电时负极的反应方程式为______________________________

(4)肼的性质与氨气相似，易溶于水，可发生两步电离过程，第一步电离过程 N2H4+H2O N2H5++OH-，试写出第二步电离过程____________________________。常温下，某浓度N2H6Cl2溶液的pH为4，则该溶液中水电离出的c(H+)=_______________。

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