Question

(1)肼(N₂H₄)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101 kPa时，32.0 g N₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624 kJ(25℃时)，N₂H₄完全燃烧反应的热化学方程式是____________________________________________________________________。

(2)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质是20%—30%的KOH溶液。写出肼-空气燃料电池放电时正、负极的电极反应式。

正极：________________________________，

负极：________________________________

(3)图2-2-5是一个电化学过程示意图。

图2-2-5

①锌片上发生的电极反应是________________________________________________。

②假设使用肼?空气燃料电池作为本过程中的电源、铜片的质量变化128 g，则肼-空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气___________L(假设空气中氧气体积含量为20%)

(4)传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是________________________________________。

Answer 1

解析：(1)注意32 g N₂H₄为1 mol，且ΔH应与化学方程式的计量数相对应。

(2)肼-空气燃料电池的电解质是KOH溶液，故电极反应为：正极：O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-,负极：N₂H₄+4 OH^--4e^-====4H₂O+N₂↑。

(3)①此图为电解装置，铜片为阳极，锌片为阴极。故锌片上发生的电极反应是Cu²⁺+2e^-====Cu。②铜片减少128 g,即转移电子4 mol，根据O₂+2H₂O+4e^-====4 OH^-计算得，需要氧气1 mol，转化为空气则需要112 L(标况下)。

(4)依据氧化还原反应的规律，得到ClO^-+2NH₃====N₂H₄+Cl^-+H₂O。

答案：(1)N₂H₄(l)+O₂(g)====N₂(g)+2H₂O(l);ΔH=-624 kJ·mol^-1

(2)O₂+2H₂O+4e^-====4OH

N₂H₄+4 OH^--4e^-====4H₂O+N₂↑

(3)①Cu²⁺+2e^-====Cu  ②112

(4)ClO^-+2NH₃====N₂H₄+Cl^-+H₂O