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精英家教网肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,用作火箭燃料.
(1)肼-空气燃料电池是一种清洁的碱性燃料电池,电解质溶液是20%-30%的KOH溶液.该电池放电时,在负极反应的是
 
(填化学式);正极的电极反应式是
 

(2)右图是一个电化学装置示意图.用肼--空气燃料电池做此装置的电源.
①如果A为含有锌、银、金、等杂质的粗铜,B为纯铜,C为CuSO4.通电一段时间后,A极质量的减少将
 
B极质量的增加(填“等于”或“大于”或小于).
②如果A是铂电极,B是石墨电极,C是氯化钠溶液,则若要制得11.2升Cl2气体(标准状况下),该燃料电池理论上需消耗
 
 mol N2H4
分析:(1)燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,正极上氧化剂得电子发生还原反应;
(2))①根据转移电子守恒分析;
②根据电极反应式计算气体的物质的量和肼的质量关系.
解答:解:(1)作为燃料电池时,负极发生氧化反应,电解质溶液是20%-30%的KOH溶液,N2H4失去电子被氧化生成N2,电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O;O2+2H2O+4e-=4OH-
(2)①阳极上金属锌、铜都失电子发生氧化反应,阴极上铜离子得电子发生还原反应而析出铜,根据转移电子守恒知,A电极上质量减少的量大于B极质量增加的量,故答案为:大于;    
 ②生成11.2L氯气转移电子的物质的量=
11.2L
22.4L/mol
×2
=1mol,根据串联电路中转移电子守恒知,消耗肼的质量=
1mol
4
=0.25 mol,
故答案为:0.25.
点评:本题考查了原电池和电解池原理,涉及电极反应式的书写、离子放电顺序等知识点,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液的酸碱性分析.
练习册系列答案
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2007年11月,我国自行研制的长征三号甲运载火箭载着“嫦娥一号”探测器升空,成功实现了绕月飞行.第一、二级火箭使用的推进剂是液态偏二甲肼和四氧化二氮.已知偏二甲肼含C、H、N三种元素,其中C、N两元素的质量分数分别为40.0% 和46.7%,在气态时,偏二甲肼的密度是相同条件下H2密度的30倍.请填写下列空白:
(1)偏二甲肼的分子式为
C2H8N2
C2H8N2
;若0.2mol液态偏二甲肼与液态N2O4完全反应,生成气态的N2、H2O和CO2,同时放出510kJ热量,试写出该反应的热化学方程式:
C2H8N2(1)+2N2O4(1)═2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g);△H=-2550kJ?mol-1
C2H8N2(1)+2N2O4(1)═2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g);△H=-2550kJ?mol-1

(2)满足偏二甲肼分子式的同分异构体有
6
6
种.写出符合分子中含两个甲基的结构简式:
CH3-NH-NH-CH3、NH2-N(CH32
CH3-NH-NH-CH3、NH2-N(CH32

(3)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,也可用作火箭燃料.肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30% 的KOH溶液,放电时生成氮气和水,则肼-空气燃料电池放电时,负极的电极反应式是
N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O
N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O

(4)肼可看作是氨分子内的一个氢原子被氨基取代的衍生物,肼的水溶液呈弱碱性,是因为溶液中存在平衡:H2N-NH2+H2O
H2N-NH3++OH-(或N2H3++OH-
H2N-NH3++OH-(或N2H3++OH-

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