Question

氨和聯(lián)氨（N₂H₄）是氮的兩種常見化合物，在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中都有重要的應(yīng)用．
（1）聯(lián)氨被亞硝酸氧化成氮的另一種氫化物，該氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0，其中氮元素的質(zhì)量分數(shù)為0.977，則該氫化物的分子式為

 

．該氫化物受撞擊則完全分解為氮氣和氫氣．4.30g該氫化物受撞擊后產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為

 

L．
（2）聯(lián)氨和四氧化二氮可用作火箭推進劑，聯(lián)氨是燃料，四氧化二氮作氧化劑，反應(yīng)產(chǎn)物是氮氣和水．若由聯(lián)氨和四氧化二氮組成的火箭推進劑完全反應(yīng)生成72.0kg水，推進劑中四氧化二氮的質(zhì)量為

 

kg
（3）聯(lián)氨（N₂H₄）是航天飛船常用的高能燃料，聯(lián)氨可以用尿素[CO（NH₂）₂]為原料制取，方法是在KMnO₄催化劑存在下，尿素[CO（NH₂）₂]和次氯酸鈉、NaOH溶液反應(yīng)生成聯(lián)氨、Na₂CO₃、另一種鈉鹽和水，寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

（4）氨的水溶液可用于吸收NO與NO₂的混合氣體，反應(yīng)方程式為6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O，6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O．NO與NO₂的混合氣體180mol被8.90×10³ g氨水（質(zhì)量分數(shù)為30%）完全吸收，產(chǎn)生156mol氮氣，吸收后氨水的密度為0.980g/cm³．該混合氣體中NO與NO₂的體積之比為

 

．

Answer 1

考點：含氮物質(zhì)的綜合應(yīng)用

專題：信息給予題

分析：（1）利用氫化物的相對分子質(zhì)量直接求出組成該氫化物兩種元素的原子數(shù)，而后求得分子式．N原子數(shù)=43.0×0.977÷14=3，H原子數(shù)=43.0×0.023÷1=1，故分子式為HN₃．因為該氫化物分解生成兩種氣體都是雙原子分子，根據(jù)N原子、H原子守恒可求得混合氣體體積；
（2）依題意知N₂H₄被氧化生成H₂O，根據(jù)氫元素守恒可求得N₂H₄質(zhì)量；
（3）氧化產(chǎn)物是化合價升高后對應(yīng)的產(chǎn)物，氨和次氯酸鈉按一定物質(zhì)的量之比混合反應(yīng)生成聯(lián)氨、氯化鈉和水，氧化產(chǎn)物為聯(lián)氨；下一步主要分析兩種鹽，從反應(yīng)物以及產(chǎn)物可以看出該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，氯由+1價變?yōu)榱?1價即cl^-碳變?yōu)榱?4價的碳酸根，從而推出方程式；
（4）根據(jù)N原子守恒可求得參加反應(yīng)的氨的物質(zhì)的量，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可求得NO與NO₂的物質(zhì)的量；

解答： 解：（1）氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0，其中氮原子的質(zhì)量分數(shù)為0.977，則氫原子的質(zhì)量分數(shù)為0.023，則n（N）：n（H）=

0.977

14

：

0.23

1

=3：1，所以最簡式為HN₃，設(shè)化學(xué)式為（HN₃）_n，有（1+14×3）n=43，n=1，所以分子式為HN₃，
4.30g該氫化物的物質(zhì)的量為n=

4.3g

43g/mol

=0.1mol，根據(jù)反應(yīng)2HN₃═H₂+3N₂，共產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.1mol×2=0.2mol，體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：HN₃ 或N₃H；4.48；
（2）反應(yīng)的方程式為：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O，生成72.0kg水時，n（H₂O）=

72000g

18g/mol

=4000mol，則消耗的n（N₂O₄）=1000mol，四氧化二氮的質(zhì)量為1000mol×92g/mol=92000g，即92Kg，故答案為：92；
（3）該反應(yīng)中氨中氮為-3價、聯(lián)氨N₂H₄中氮為-2價，氧化產(chǎn)物為化合價升高后對應(yīng)的產(chǎn)物，即聯(lián)氨N₂H₄為氧化產(chǎn)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(yīng)生成聯(lián)氨、另外兩種鹽和水，該反應(yīng)發(fā)生了氧化還原反應(yīng)氯由+1價變?yōu)榱?1價即cl^-碳變?yōu)榱?4價的碳酸根．即CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH

催化劑  .

N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O；
故答案為：CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH

催化劑  .

N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O；　
（4）根據(jù)N原子守恒可求得參加反應(yīng)的氨的物質(zhì)的量．
n（NH₃）+180mol=156mol×2，n（NH₃）=132mol．
根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可求得NO與NO₂的物質(zhì)的量．
設(shè)為NO的物質(zhì)的量X，NO₂的物質(zhì)的量為（180mol-X），
132mol×3=Xmol×2+（180-X）mol×4，X=162mol，（180mol-X）=18mol，
NO與NO₂體積比為162：18=9：1．
答：該混合氣體中NO與NO₂的體積比為9：1；

點評：本題考查較為綜合，涉及混合物的計算、分子式的確定以及化學(xué)方程式的書寫，題目難度較大．