Question

【題目】2018年12月7日12時(shí)12分，我國(guó)成功的用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭將沙特等國(guó)的12顆衛(wèi)星一次性送入預(yù)定軌道，標(biāo)志著我國(guó)一箭多星發(fā)射技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。火箭推進(jìn)器常用強(qiáng)還原劑液態(tài)肼（N2H4）和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水來(lái)產(chǎn)生推力。

（1）已知肼分子中每個(gè)原子的最外層電子都達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，請(qǐng)寫(xiě)出肼的結(jié)構(gòu)式：________。

（2）肼-空氣燃料電池是一種環(huán)保的堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．

肼-空氣燃料電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式是________________________。

（3）由18O、16O、H、D原子組成的H2O2分子共有10種，這10種分子中共有_______種相對(duì)分子質(zhì)量。

（4）一種用H2O2處理劇毒物質(zhì)NaCN的化學(xué)方程式是NaCN+H2O2→N2↑+X+H2O，則X的化學(xué)式是____________。

（5）強(qiáng)氧化劑液態(tài)H2O2也可以用NO2、或F2代替，試寫(xiě)出N2H4與F2的化學(xué)反應(yīng)方程式_________。

Answer 1

【答案】 N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O 7種 NaHCO3 N2H4+2F2=N2+4HF

【解析】

（1）根據(jù)共價(jià)鍵成鍵規(guī)律作答；

（2）肼-空氣燃料電池放電時(shí)，負(fù)極上肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成H2O和氮?dú)�，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，據(jù)此分析解答；

（3）根據(jù)氫原子有2種同位素和氧原子有兩種同位素進(jìn)行判斷；

（4）依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒和元素守恒規(guī)律作答；

（5）依據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律作答。

（1）已知N2H4分子內(nèi)所有原子的最外層都達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，N最外層5個(gè)電子可以形成3個(gè)單鍵，H最外層1個(gè)電子只能形成一個(gè)單鍵，則它的結(jié)構(gòu)式為：，故答案為：；

（2）肼空氣燃料電池放電時(shí)，負(fù)極上肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成H2O和氮?dú)�，電極反應(yīng)式為N2H4+4OH4e=4H2O+N2，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH，故答案為：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O；

（3）氫原子有三種同位素H、D，氧原子有兩種同位素18O、16O，故組成的H2O2分子可能為：H218O2、H216O2、H218O16O、D218O2、D216O2、D218O16O、HD18O2、HD16O2、HD18O16O和HD16O19O共10種，其相對(duì)分子質(zhì)量分別為：38、34、36、40、36、38、39、35、37和37，則種類(lèi)數(shù)有7種；

（4）NaCN種C為+2價(jià)，N為-3價(jià)，則NaCN+H2O2→N2↑+X+H2O反應(yīng)中，N元素化合價(jià)從-3升高到0價(jià)，升高6，C元素化合價(jià)由+2價(jià)升高到+4價(jià)，O元素從-1價(jià)降低到-2價(jià)，降低2，根據(jù)電子得失守恒可知NaCN 與H2O2的物質(zhì)的量之比為2:5，再根據(jù)元素守恒定律可知，X為NaHCO3；

（5）F2將N2H4氧化生成氮?dú)夂?/span>HF，其化學(xué)方程式為：N2H4+2F2=N2+4HF。