Question

近期有两件事引起了人们的极大关注．
（1）“问题奶粉”①其问题主要是掺杂了三聚氰胺，该物质的结构如图，该物质的含氮量为______，蛋白质是由不同氨基酸组成的，根据组成的不同，其含氮量一般在15～17.6%之间变化．而农业用氮肥中包括碳酸氢铵、硝酸铵以及尿素，含氮量依次增加，以尿素最高，理论值为______，现代工业合成三聚氰胺主要使用尿素为原料，在加热和一定压力条件下生成该物质及氨和二氧化碳，试写出化学方程式______．
②该物质遇强酸或强碱水溶液水解，氨基逐步被羟基取代，先生成三聚氰酸二酰胺，进一步水解生成三聚氰酸一酰胺，最后生成三聚氰酸．经研究表明三聚氰胺和三聚氰酸在肾细胞中结合沉积从而形成肾结石，堵塞肾小管，最终造成肾衰竭．试写出三聚氰胺生成三聚氰酸的化学方程式______．
（2）“神七问天”①联氨（N₂H₄）是航天飞船常用的高能燃料．联氨是一种无色可燃的液体，溶于水显碱性，其原理与氨相似，但其碱性不如氨强，写出其溶于水呈碱性的离子方程式：______．
②联氨也可以采用尿素[CO（NH₂）₂]为原料制取，方法是在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，写出其反应的化学方程式______．
③火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热．已知：12.8g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量；H₂O（l）=H₂O （g）△H=+44kJ?mol^-1　　
2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ?mol^-1则写出表示联氨燃烧热的热化学方程式为______．

Answer 1

解：（1）①由三聚氰胺的结构图可知化学式为C₃N₆H₆，则N元素的质量分数为×100%
=66.7%，
尿素的化学式为CO（NH₂）₂，理论上含氮量为×100%=46.7%，
由尿素在加热和一定压力条件下生成该物质及氨和二氧化碳，结合质量守恒定律可知发生的化学反应为
6（NH₂）₂CO═C₃H₆N₆+6NH₃↑+3CO₂↑，
故答案为：66.7%；46.7%；6（NH₂）₂CO═C₃H₆N₆+6NH₃↑+3CO₂↑；
②由题意可知，C₃H₆N₆水解可生成三聚氰酸一酰胺，最后生成三聚氰酸，水解反应为C₃H₆N₆+3H₂O=C₃N₃（OH）₃+3NH₃，
故答案为：C₃H₆N₆+3H₂O=C₃N₃（OH）₃+3NH₃；
（2）①联氨溶于水显碱性，其原理与氨相似，则其溶于水呈碱性是因N₂H₄+H₂ONH₂NH₃⁺（N₂H₅⁺）+OH^-，
故答案为：N₂H₄+H₂ONH₂NH₃⁺（N₂H₅⁺）+OH^-（或NH₂NH₃⁺+H₂O NH₃NH₃²⁺+OH^-）；
②由在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，根据质量守恒定律可知两种盐为氯化钠和碳酸钠，该反应为CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+NaCl+Na₂CO₃+H₂O，
故答案为：CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+NaCl+Na₂CO₃+H₂O；
③12.8g液态联氨的物质的量为=0.4mol，则1molN₂H₄（l）与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出热量为=641.625kJ，
则热化学方程式为N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol…①，
H₂O（l）=H₂O （g）△H=+44kJ?mol^-1…②，
2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ?mol^-1…③，
由盖斯定律可知，①-②×4-③可得N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.23 kJ?mol^-1，
故答案为：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.23 kJ?mol^-1．
分析：（1）①根据三聚氰胺的结构图可知化学式为C₃N₆H₆，尿素的化学式为CO（NH₂）₂，利用相对原子质量来计算质量分数；由工业合成三聚氰胺主要使用尿素为原料，在加热和一定压力条件下生成该物质及氨和二氧化碳，以此书写化学反应方程式；
②根据该物质遇强酸或强碱水溶液水解，氨基逐步被羟基取代，先生成三聚氰酸二酰胺，进一步水解生成三聚氰酸一酰胺，最后生成三聚氰酸来分析；
（2）①根据联氨溶于水显碱性，其原理与氨相似，但其碱性不如氨强来分析；
②在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，结合质量守恒定律来书写化学反应方程式；
③12.8g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，以此书写热化学反应方程式，再结合H₂O（l）=H₂O （g）△H=+44kJ?mol^-1，
2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ?mol^-1，及盖斯定律来分析联氨燃烧热的热化学方程式．
点评：本题以信息的形式来考查学生化学反应方程式、热化学反应方程式、水解、电离方程式的书写，熟悉化学用语的使用是解答本题的关键，注重学生分析解决问题的能力的考查．