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)中有重要的應(yīng)用．試回答下列問題：
（1）最常見的制備聯(lián)氨的方法是以丙酮為催化劑，用次氯酸鈉與氨反應(yīng)，該反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2：1，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（2）聯(lián)氨可用做火箭燃料，燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1038.6kJ?mol^-1．若該反應(yīng)中有4mol N-H鍵斷裂，則反應(yīng)放出的熱量為

 

kJ．
（3）取m g氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）加熱使其分解生成NH₃和CO₂的混合氣體，該混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為

 

．
（4）氨的水溶液可用于吸收NO與NO₂混合氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O、6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O．已知NO與NO₂的混合氣體180mol被8.90×10³ g氨水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.300）完全吸收，產(chǎn)生156mol氮?dú)猓�吸收后氨水的密度�?.98g?cm^-3．則該混合氣體中NO與NO₂的體積比為

 

，吸收后氨水的物質(zhì)的量濃度為

 

（答案精確到0.1）．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,物質(zhì)的量的相關(guān)計(jì)算,氧化還原反應(yīng)

專題：

分析：（1）次氯酸鈉與氨氣反應(yīng)，丙酮作催化劑，根據(jù)NaClO氧化NH₃可以得到肼來書寫方程式；
（2）若該反應(yīng)中有4mol N-H鍵斷裂，則消耗1molN₂H₄（l），反應(yīng)放出的熱量為

1

2

×1038.6kJ=519.3kJ；
（3）設(shè)mg氨基甲酸銨加熱使其分解生成NH3和CO2的物質(zhì)的量分別為X、Y，根據(jù)NH₂COONH₄

△   .

2NH₃↑+CO₂↑求出X、Y，然后根據(jù)V=n?V_m、ρ=

m

V

計(jì)算；
（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；根據(jù)質(zhì)量守恒可求得反應(yīng)后溶液質(zhì)量，進(jìn)而求得溶液的體積和溶液的濃度．

解答： 解：（1）制備肼的方法，是以NaClO氧化NH₃，反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2：1，制得肼的稀溶液，反應(yīng)為NaClO+2NH₃═N₂H₄+H₂O+NaCl，
故答案為：NaClO+2NH₃

丙酮  .

N₂H₄+NaCl+H₂O；
（2）若該反應(yīng)中有4mol N-H鍵斷裂，則消耗1molN₂H₄（l），反應(yīng)放出的熱量為

1

2

×1038.6kJ=519.3kJ，
故答案為：519.3；
（3）設(shè)mg氨基甲酸銨加熱使其分解生成NH3和CO2的物質(zhì)的量分別為X、Y，
NH₂COONH₄

△   .

2NH₃↑+CO₂↑
78           2      1
mg          X      Y
X=

2m

78

mol
Y=

m

78

mol
混合氣體的體積V=n?V_m=（

2m

78

+

m

78

）mol×22.4L/mol=

67.2m

78

L，
則混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度ρ=

m

V

=

mg

67.2m 78 L

=1.16g?L^-1，
故答案為：1.16g?L^-1；
（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．
根據(jù)質(zhì)量守恒可求得反應(yīng)后溶液質(zhì)量．
8.90×10³g+162mol×30g?mol^-1+18mol×46gmol^-1-156mol×28g?mol^-1=10220g，
其溶液體積為10220g÷0.980g?cm^-3=10428cm³=10428mL=10.428L，
反應(yīng)后溶液中剩余溶質(zhì)氨的物質(zhì)的量是8.90×10³g×0.300÷17g?mol^-1-132mol=25.058mol，
吸收后氨水的物質(zhì)的量濃度為25.058mol÷10.428L=2.4 mol?L^-1．
故答案為：9：1；2.4mol?L^-1．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及方程式的書寫、焓變與物質(zhì)的量的關(guān)系、混合物的計(jì)算以及化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算，題目難度較大，注意從質(zhì)量守恒的角度分析．