水合肼的化学性质来自肼的结构，故肼的化学性质与水合肼的化学性质实质上无差异，其主要化学性质如下。
１．１热分解
肼受热分解，产生Ｎ２、Ｈ２和ＮＨ３。
Ｎ２Ｈ４（ｇ）→Ｎ２（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ）
３Ｎ２Ｈ４（ｇ）→４ＮＨ３（ｇ）＋Ｎ２（ｇ）Ｎ２Ｈ４（ｇ）＋Ｈ２→２ＮＨ３（ｇ）
金属，如铜、钴、钼及其氧化物，可催化肼的分解过程。铁锈也能催化分解，在这些催化剂存在下，肼的分解温度明显下降，因此高浓度的肼应贮存于洁净的环境中
实际上，１００％水合肼、８０％水合肼或其他质量分数的水合肼是不同规格的同一产品，其物化特性和用途无实质差别，济南水处理用水合肼，具有可替代性。１００％水合肼是由６４％的肼和３６％的水组成，８０％水合肼是由５１．２％的肼和４８．８％的水组成，包括结合水和游离水。目前，水处理用水合肼批发，我国主要生产８０％水合肼而不大量生产１００％水合肼，除了考虑市场需求外，还出于对１００％水合肼具有不安全性的考虑。因为，水合肼受热易分解，在某些物质催化下，还能在较低温度下快速分解。水合肼的含氧酸盐，肼与碱金属形成的肼金属化合物，受热和与空气接触，可引起爆ran。这些不安全性，都与水合肼的质量分数有关，质量分数越高，不安全性越大。
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