Question

【題目】肼(N2H6)又稱聯氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。

（1）101kPa，32.0g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量624kJ(25℃時)，N2H4完全燃燒的熱化學方程式是：

（2）肼—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20~30%的KOH溶液。肼—空氣燃料電池放電時其負極的電極反應式是 。

（3）如右圖是一個電化學過程示意圖。

①鉑片上發生的電極反應是 。

②假設使用肼—空氣燃料電池作為本過程的電源，銅片質量變化128g，則肼—空氣燃料電池理論上消耗標準狀況下的空氣 L(假設空氣中氧氣的體積含量為20%)。

（4）傳統制備肼的方法是以NaClO氧化NH3制得肼的稀溶液，該反應的離子方程式是 。

Answer 1

【答案】

（1）N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-624KJ/mol

（2）N2H4+4OH—-4e—=N2+4H2O

（3）Cu2++2e-= Cu；112

（4）ClO—+2NH3=Cl—+N2H4+H2O

【解析】

試題分析：（1）16gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量312kJ，32g肼的物質的量為1mol，1molN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣放出熱量624kJ，所以其熱化學反應方程式為：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-624KJ/mol，故答案為：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-624KJ/mol；

（2）燃料電池中，負極上投放的是燃料，負極上燃料失電子發生氧化反應，在堿性環境下的反應式為：N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑，正極上是氧氣發生得電子的還原反應，在堿性環境下，電極反應式為：2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案為：N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑；

（3）①與電源負極相連的是電解池的陰極，在陰極上陽離子銅離子發生得電子的還原反應，即Cu2++2e-=Cu，故答案為：Cu2++2e-=Cu；

②銅片上的電極反應為：Cu-2e-=Cu，Cu的質量變化128g，根據電極反應，轉移電子為4mol，根據反應N2H4+O2=N2+2H2O，當轉移電子4mol時，消耗氧氣的物質的量是1mol，氧氣的體積是空氣體積的五分之一，所以消耗空氣的體積是5mol，即112L，故答案為：112；

（4）NaClO氧化NH3可以制得肼的離子方程式為：ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O，故答案為：ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O。