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提到火箭燃料,你会想到什么?化学里有个分子,既能上天,又在考题里频繁出现 —— 它就是肼(联氨)。今天带你看懂它的化学本质。
1.基本信息
名称:联氨、肼
化学式:N₂H₄
结构式:H₂N-NH₂
电子式:

氮元素化合价:-2 价
晶体 / 分子类型:分子晶体,极性分子
杂化方式:两个 N 均为 sp³ 杂化
2.物理性质
无色油状液体,有类似于氨的刺鼻气味
熔点:2.0 ℃
沸点:113.5 ℃→ 沸点明显偏高,原因:分子间存在氢键,与水、乙醇任意比互溶
密度:≈1.01 g/cm³
特性:易挥发、易燃、剧毒、强还原性液体,因此通常做成水溶液保存
3.结构特点
两个 N 原子以 N–N 单键连接,每个 N 上有 1 对孤电子对,分子不是平面结构,类似两个 NH₃ 拼合,为极性分子,受孤电子对排斥的影响,键角小于 109°28′,
4.化学性质
1). 弱碱性(类比 NH₃)
联氨是二元弱碱,可结合两个 H⁺,分两步电离:
1)

2)

碱性强弱:

可与酸成盐:常见盐:N₂H₅Cl、N₂H₆Cl₂
2). 强还原性
N 为 -2 价,易被氧化为 N₂,几乎所有强氧化剂、金属离子、O₂ 都能氧化它。
(1)与 O₂ 反应(燃烧)

,放出大量热,产物无污染,常用作用作火箭燃料
(2)与卤素反应

(X = Cl₂、Br₂)
(3)还原金属离子

还原 Ag⁺:现象:产生银镜 / 黑色银沉淀
还原 Cu²⁺、Fe³⁺ 等均成立。
(4)与 H₂O₂ 反应(火箭推进剂组合)

特点:瞬间大量气体 + 高热,用于航天姿态控制。
(5)与强氧化性酸 / 盐反应
可被 KMnO₄、K₂Cr₂O₇、HNO₃ 氧化为 N₂。
12H++5N₂H₄+4MnO₄-+=4Mn2++5N₂+16H2O
3. 热不稳定性

此反应经常作为氢气还原反应的氢气发生剂
4. 配位性(配合物)
N 上有孤电子对,可作配体。如:工艺流程题中常出现:络合溶解、分离金属。

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