Question

8．I．肼（N₂H₄）又稱聯氨，在常溫下是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料．已知在25℃、l0lkPa時，16gN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮氣和H₂O，放出熱量312kJ．
（1）該條件下，N₂H₄完全燃燒的熱化學方程式為N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol．
（2）傳統制備肼的方法是以NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液，該反應的方程式為NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O．
Ⅱ．鋼鐵工業是國家工業的基礎．請回答鋼鐵腐蝕、防護過程中的有關問題．
（1）鐵在潮濕的空氣中容易被腐蝕，寫出鐵發生電化學腐蝕時負極的電極反應式Fe-2e^-=Fe²⁺．
（2）圖1是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖．圖2中A、B、C、D四個區域，生成鐵銹最多的是B（填字母）．
（3）下列各個裝置中鐵棒被腐蝕由難到易的順序是BCA（填字母）

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）根據肼和反應熱的關系計算出其燃燒熱，并寫出其相應的熱化學方程式；
（2）據原子守恒和電子守恒書寫化學方程式；
Ⅱ、（1）鐵發生電化學腐蝕時，負極上Fe失電子發生氧化反應生成亞鐵離子；
（2）中性或弱酸性條件下，鐵發生吸氧腐蝕，鐵接觸空氣、水時腐蝕最嚴重；
（3）作原電池負極或電解池陽極的金屬加速被腐蝕，作原電池正極或電解池陰極的金屬被保護．

解答 解：（1））16g肼的物質的量為0.5mol，0.5molN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮氣放出熱量312kJ，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）Cl在反應物種為+1價，反應后為-1價，1molNaClO反應轉移2mol電子，N在反應物種為-3價，反應后為-2價，所以NaClO與NH₃的物質的量之比為為1：2，再結合原子守恒書寫化學方程式為NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，故答案為：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O；
Ⅱ、（1）鐵發生電化學腐蝕時，負極上Fe失電子發生氧化反應生成亞鐵離子，電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）海水溶液呈中性，則鋼鐵發生吸氧腐蝕，鋼鐵接觸空氣、水時腐蝕最嚴重，所以B處腐蝕最嚴重，故答案為：B；
（3）在金屬腐蝕中，腐蝕快慢順序是做電解池陽極＞作原電池負極＞化學腐蝕＞作原電池正極＞作電解池陰極，根據圖象知，A中Fe作負極、B中鐵作正極、C中鐵發生化學腐蝕，所以鐵腐蝕快慢順序是BCA，故答案為：BCA．

點評 本題考查燃料電池和金屬的腐蝕與防護，明確原電池和電解池原理是解本題關鍵，知道金屬腐蝕快慢順序、鋼鐵發生析氫腐蝕和吸氧腐蝕條件，題目難度不大．