Question

聯氨(N₂H₄)是一種無色的高度吸濕性的可燃液體。
Ⅰ．聯氨的制備
(1)①拉希法：用次氯酸鈉溶液氧化過量的NH₃。
②尿素法：在高錳酸鉀催化劑存在下，尿素[CO(NH₂)₂]和次氯酸鈉、氫氧化鈉溶液反應生成聯氨、另外兩種鹽和水，寫出該反應的化學方程式：_____________________。
(2)過氧化氫法：
①NH₃+H₂O₂+R₁COR₂+R₃CN→R₁R₂C=N-N=CR₁R₂+R₃CONH₂+H₂O
②R₁R₂C=N-N=CR₁R₂+R₃CONH₂+H₂O→N₂H₄+R₁COR₂+R₃CN（①②未配平）
反應①在50℃下進行，其可能的原因之一是_____________。
空氣氧化法：以空氣為氧化劑，將氨直接氧化為聯氨4NH₃+O₂=2N₂H₄+2H₂O。
Ⅱ．聯氨的用途
(3)火箭常用聯氨作燃料，N₂O₄作氧化劑。
已知：
①N₂(g)+2O₂(g)=2NO₂(g) △H=-67.7 kJ/mol
②N₂H₄(g)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g) △H=-534.0 kJ/mol
③NO₂(g)1/2N₂O₄(g) △H=- 26. 35 kJ/mol
試寫出氣態聯氨在氣態四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態水的熱化學方程式：____________________。
300℃時在一容積不變的容器中，改變起始反應物中NO₂的物質的量，對反應：NO₂(g)1/2N₂O₄(g)的影響如圖所示。

①在圖中用虛線畫出400℃時對應的圖象；
②a、b、c三點中，NO₂的轉化率最高的是____（填字母）。
(4)N₂H₄能使鍋爐內壁的鐵銹（主要成分為Fe₂O₃）變成磁性氧化鐵(Fe₃O₄)層，從而減緩鍋爐銹蝕。若反 應過程中聯氨轉化為氮氣，則每生成1 mol Fe₃O₄，轉移電子的物質的量為_______________。
(5)聯氨-空氣燃料電池是一種堿性電池，電解質溶液是20% ~30%的氫氧化鉀溶液。該電池放電時，負極的反應式為______________。

Answer 1

(1)CO(NH₂)₂+NaClO+2NaOH==N₂H₄+NaCl+Na₂CO₃+H₂O
(2)溫度過高，雙氧水會加速分解
(3)2N₂H₄(g)+N₂O₄(g)=3N₂(g)+4H₂O(g) △H=-947.6 kJ/mol

①如圖虛線所示

②c
(4)1 mol
(5)N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O