Question

20．肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料．
（1）101kPa时，32.0g N₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ （25℃），N₂H₄完全燃烧反应的热化学方程式是N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol；
（2）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．肼-空气燃料电池放电时其电极反应式分别为：正极O₂+2H₂O+4 e^-=4OH^-，负极N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O；
（3）如图是一个电化学过程示意图：锌片上发生的电极反应是Cu²⁺+2e^-=Cu，
（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ClO^-+2NH₃=N₂H₄+Cl^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据肼和反应热的关系计算出其燃烧热，并写出其相应的热化学方程式；
（2）燃料电池中，负极上投放的是燃料，负极上燃料失电子发生氧化反应；
（3）和电源的负极相连的电极是阴极，该电极上发生得电子的还原反应；
（4）NaClO氧化NH₃得到肼，次氯酸根离子被还原为氯离子．

解答 解：（1））32.0g肼的物质的量为1mol，1molN₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气放出热量624kJ，所以其热化学反应方程式为：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol，
故答案为：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol；
（2）燃料电池中，负极上投放的是燃料，负极上燃料失电子发生氧化反应，在碱性环境下的反应式为：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，
故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑；
（3）金属锌和电源的负极相连，是阴极，该电极上发生得电子的还原反应Cu²⁺+2e^-=Cu；故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（4）NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液，该反应的离子方程式是ClO^-+2NH₃=N₂H₄+Cl^-+H₂O，故答案为：ClO^-+2NH₃=N₂H₄+Cl^-+H₂O．

点评 本题考查了热化学方程式的书写、氧化还原反应、原电池和电解池原理，属于综合知识的考查，难度中等．